<电力行业> - 《第4课:什么是电力?什么是发输变配用5环节?》

1 什么是电力?

我们对于平日生活中离不开的电很熟悉,但是电力是什么?
其实,电力就是电能作为动力的能源。电力就是我们说的电,不过更多了系统化。

19世纪70年代,电力的发明和应用掀起了第二次工业化高潮。成为人类历史18世纪以来,世界发生的三次科技革命之一,从此科技改变了人们的生活。20世纪出现的大规模电力系统是人类工程科学史上最重要的成就之一,是由发电、输电、变电、配电和用电等环节组成的电力生产与消费系统。它将自然界的一次能源通过机械能装置转化成电力,再经输电、变电和配电将电力供应到各用户。

2 发输变配用5环节

  • 发电:即利用发电动力装置将水能、化石燃料(煤炭、石油、天然气等)的热能、核能以及太阳能、风能、地热能、海洋能等转换为电能。
  • 输电:电能的传输。通过输电,把相距甚远的(可达数千千米)发电厂和负荷中心联系起来,使电能的开发和利用超越地域的限制。
  • 变电:通过变压器进行电能传递的过程成为变电,可以是升压,如电厂由6.3kV到110kV,也可以是降压,如变电到配电,110kV到10kV。
  • 配电:是在电力系统中直接与用户相连并向用户分配电能的环节,有的是算从变电站10kV到变压器380V。然后380V到电表算营销,有的是连到电表(除电表本身)外都算配电。
  • 用电:按预定目的使用电能的行为。电表以下都算用户的。

3 讲解下5环节的形成?

3.1 最简单的2环节

发电和用电在一起时,就只需要最简单的2环节。
图一:最简单的2环节
在这里插入图片描述
图二:最小发电单元

在这里插入图片描述

3.1 电力3环节

大部分情况,电力都有发电、送电(含输变配)、用电三个环节,有以下三个原因:

因为集中发电效率高,大发电机组的转换效率高,运维成本低,在每kWh(千瓦时)上都是更划算的。
因为发电用的煤、水等资源在某地富集,其他地方要用电却离资源非常远,就得送电。
送电的成本远低于送煤、石油等自然资源的成本,属地将资源转化为电力,再到用能地区,是最经济的方式。
图三:电力3环节
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3.3 电力5环节

长距离送电那就会有发输变配用五个环节,主要还是经济的原因

传输电力是有损耗的,其中有功损耗的基本公式为I2R,电流越大,发热越大,损耗越大,经济性越差,反之,电压越高,电流就越小,损耗就小,经济性好,所以远距离传输都要用高电压输电,发电站出厂后先升压至110kV~1000kV(根据距离远近),再长距离输送到城市、农村周边,再降压进入居民地带。
图四:电力5环节
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图五:典型的电力传输电压变化过程:
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电力经过以上的原理逐级降压,直到小区的配电箱,再分到每个用户的家里,我们就有电可以用了。

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