【陜西嘉誠電力工程】分享:什么是輸電?輸電原理與運維概述
為了發(fā)電的經濟性,現代大型發(fā)電廠基本傾向于建在能源基地,其他用電地區(qū)距離較遠,就必須通過輸電。
輸電的所有研究,圍繞著三點,**是經濟性,第二是安全性,第三才是質量。你說安全比經濟重要?不是為經濟性,干嘛要長距離輸電。
輸電原理
輸電過程示意圖
輸電線路是用變壓器將發(fā)電機發(fā)出的電能升壓后,再經斷路器等控制設備接入輸電線路來實現。
通過輸電,把相距遠的(可達數千千米)發(fā)電廠和負荷中心聯(lián)系起來,使電能的開發(fā)和利用超越地域的限制,輸電還可以將不同地點的發(fā)電廠連接起來,實行峰谷調節(jié)。
有時候輸電不只是為了能讓你用上電,還有讓你可以有多路電可用,可備用,提高用電可靠性(當然要多成本多出錢)。
輸電原因
為什么需要進行電能傳輸?
■ 集中發(fā)電效率高,大發(fā)電機組的轉換效率高,運維成本低,在每kWH(千瓦時)上都是更劃算的。
■ 發(fā)電用的煤、水等資源在某地富集,其他地方要用電卻離資源非常遠,就得送電。
■ 送電的成本遠低于送煤、石油等自然資源的成本,屬地將資源轉化為電力,再到用能地區(qū),是最經濟的方式。
輸電線路構成
輸電線路
輸電線路相對于變電設備而言較為簡單,構成也較為單一;按照設備狀態(tài)檢修定,輸電線路主要劃分為7個單位、1個環(huán)境。
7個單元分別是桿塔、導地線、絕緣子、金具、桿塔基礎、接地裝置、附屬設施,一個環(huán)境是指通道環(huán)境。
輸電線路的運維
個人感覺,輸電線路的運維最苦B。
營銷同志們是要被客戶罵,但輸電同志們是要接受大自然的嚴峻考驗,看下我們輸電同志的巡檢英姿:
沙漠、戈壁等輸電線路運維
輸電線路運維的主要工作:
■ 巡視
定期或臨時去戶外巡視線路,及時發(fā)現線路本體、附屬設施以及線路保護區(qū)出現的缺陷或隱患,近距離對線路進行觀測、檢查、記錄的工作,并為線路檢修、維護及狀態(tài)評價(評估)等提供依據。
■ 檢測
輸電線路檢測主要檢測項目保護區(qū)、基礎、桿塔、防雷設施及接地裝置、導線和絕緣子等等,由線路運行單位負責。
是發(fā)現設備隱患、開展設備狀態(tài)評估、為狀態(tài)檢修提供科學依據的重要手段。
■ 維修
線路維修應遵循“應修必修,修必修好”的原則。
狀態(tài)檢修是在對輸電設備或部件所處的健康狀態(tài)進行診斷的基礎上,對設備狀態(tài)量超過狀態(tài)控制值的部位或區(qū)段進行維護和修理的過程。
線路狀態(tài)檢修工作包括停電、不停電測試和試驗以及停電、不停電檢修維護工作
輸電種類
按照輸送電流的性質,輸電分為交流輸電和直流輸電。
交流輸電
交流組網
發(fā)電廠發(fā)出的電能多為三相交流電,通過升壓變壓器,高壓輸電線路和降壓變壓器,配電線路和配電變壓器將電能輸送到用戶。
直流輸電
將發(fā)電廠發(fā)出的交流電通過整流站變換成直流電,經直流電路輸送到受端后,逆變站把直流電轉換成交流電送到用戶。
主要應用:
遠距離大容量輸電。直流電纜不存在電容電流和電抗其輸送距離不受限制。
非同步聯(lián)網。直流輸電系統(tǒng)聯(lián)網,不存在穩(wěn)定性問題及故障連鎖反應。
海底電纜送電。交流電纜線路的輸送受電容電流限制,難以實現遠距離送電。
輸電電壓等級
輸電電壓等級分類
傳輸電力是有損耗的,計算方式為IR2,電流越大,發(fā)熱越大,損耗越大,經濟性越差,反之,電壓越高,電流就越小,損耗就小,經濟性好。
所以遠距離傳輸都要用高電壓輸電,發(fā)電站出廠后先升壓至110kV~1000kV(根據距離遠近),再長距離輸送到城市、農村周邊,再降壓進入居民地帶。
輸送電能流程
輸送電能流程
輸送電能總共有:發(fā)電站→升壓變壓器→高壓輸電線→降壓變壓器→用電單位等五個流程。
電力工業(yè)初期,發(fā)電廠建在電力用戶附近,直接向用戶送電,所以那個時候只有發(fā)電和用電兩個環(huán)節(jié)。
隨著電力生產規(guī)模和負荷中心規(guī)模的擴大,發(fā)電中心,如大型火電基地、水電基地和核電基地均遠離電力工作中心,為了讓那些距離遠的電力用戶也用到電,就需要高壓輸電。
輸電線路和氣象災害
輸電線路因為都在荒山野嶺,且懸空線不是一個很穩(wěn)定的結構,受氣象的影響很大,只要一故障就是實時大面積的影響,所以氣象災害是輸電線路的一個重要研究課題。
這里介紹下對輸電線路影響大的氣象災害。
山火
山火災害
山火就是森林火災,它對輸電線路的安全影響**,會導致送電通道的多回線路出現同時跳閘的現象,大量的輸電不能正常輸出,影響用電的安全與穩(wěn)定。
所以,對通過林區(qū)的架空輸電線路,應加強巡視和維護,導、地線與樹木間距離應符合有關規(guī)定。
雷電
雷電災害
雷電對輸電線路的危害**,有可能直接被擊中,對電網中的變壓器和絕緣薄弱的設備產生巨大的危害性。它還可能伴隨著跳閘、大面積斷電的現象出現。
所以,各電壓等級線路應具備相應的耐雷水平,不滿足要求的應采取措施加以解決。
風災
臺風災害
風災包括了臺風、颶風和強風等,大風可以將輸電桿塔損壞,導線在空中強烈晃動,導致風偏放電、跳閘、斷電等現象。
為了更好防止風偏故障的發(fā)生,需在設計風速、設計裕度、施工安裝工藝、桿塔塔頭尺寸等多個方面進行加強,以有效預防輸電線路風偏閃絡的發(fā)生,降低跳閘事故機率。
冰災
覆冰災害
影響輸電線路正常安全運行的主要氣象災害是導線覆冰。
通常輸電線路的覆冰會增大線路與桿塔的負荷,使得導線受風的面積增加,容易使輸電線路誘發(fā)不穩(wěn)定的馳振,導致跳頭、扭動、冰閃跳閘等惡性事故出現,從而導致電網出現大范圍的停電現象。
中國近十幾年的輸電線路受到冰災的影響,產生過幾次重大的電網安全事故,如2008年的冰災是最為嚴重的一次,多年罕見持續(xù)的凍雨、冰雪天氣,對南方的多個省區(qū)造成了重要的影響,對電網安全構成了**的威脅。
地質災害
泥石流沖毀輸電線路
滑坡、泥石流、地面塌陷、地面沉降、地震等地質災害是影響我國戶外輸電線路運行安全的重要因素,嚴重還會導致大電網解列運行。尤其是地震災害對輸電線路和電網的影響,使多條輸電線路跳閘,導致電力中斷、電廠設備損壞停運等危害。
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