電力系統(tǒng)中，為何要采用高壓輸電？講講什么原理？

熱心網(wǎng)友：因?yàn)樵谕旊姽β实那闆r下，電壓越高電流就越小，這樣高壓輸電就能減少輸電時(shí)的電流從而降低因電流產(chǎn)生的熱損耗和降低遠(yuǎn)距離輸電的材料成本，所以采用高壓輸電。而原理是因?yàn)檩旊娋€上的功率損耗正比于電流的平方，所以在遠(yuǎn)距離輸電時(shí)就要利用大型電力變壓器升高電壓以減小電流，使導(dǎo)線減小發(fā)熱，方能有效地減少電能在輸電線路上的損失。由發(fā)電廠發(fā)出的電功率是一定的，它決定于發(fā)電機(jī)組的發(fā)電能力，根據(jù)P=UI,發(fā)電機(jī)的功率不變效應(yīng)，若提高輸電線路中的電壓U那么線路中電流I一定會(huì)減小，輸電線損失的功率Q=I^2Rt一定會(huì)相應(yīng)減小,如果線路中電流降低到原來的1/2那么線路中損失的功率就減少為遠(yuǎn)損耗的(1/2)^2=1/4,因此說提高電壓可以很有效的降低線路中的功率損失。我們可以從下面看到高壓輸電的分析思路：輸電→導(dǎo)線（電阻）→發(fā)熱→損失電能→減小損失輸電要用導(dǎo)線，導(dǎo)線當(dāng)然有電阻，如果導(dǎo)線很短，電阻很小可忽略，而遠(yuǎn)距離輸電時(shí)，導(dǎo)線很長，電阻大不能忽略。如何減小導(dǎo)線發(fā)熱呢？由焦耳定律Q=I^2Rt，減小發(fā)熱Q有以下三種方法：一是減小輸電時(shí)間t，二是減小輸電線電阻R，三是減小輸電電流I?？梢钥闯觯谌N辦法是很有效的：電流減小一半，損失的電能就降為原來的四分之一。要減小電能的損失，必須減小輸電電流，另一方面，輸電就是要輸送電能，輸送的功率必須足夠大，才有實(shí)際意義。根據(jù)公式P=UI，要使輸電電流I減小，而輸送功率P不變（足夠大），就必須提高輸電電壓U。顯然，高壓輸送經(jīng)濟(jì)。當(dāng)用高電壓把電能輸送到用電區(qū)后，需要逐次把電壓降低，恢復(fù)到正常電壓。

熱心網(wǎng)友：電力系統(tǒng)采用高壓甚至特高壓輸電主要是：（1）解決大容量輸電對設(shè)備制造的局限性 （2）減小輸送電流，降低損耗（3）提高電網(wǎng)的安全性和可靠性。建設(shè)特高壓電網(wǎng)可以從根本上解決跨大區(qū)500kv交流弱聯(lián)系所引起的電網(wǎng)安全性差的問題，為我國東部地區(qū)的受端電網(wǎng)提供堅(jiān)強(qiáng)的網(wǎng)架支撐，可以解決負(fù)荷密集地區(qū)500kv電網(wǎng)的短路電流超標(biāo)的問題。（4）減少走廊回路數(shù)，節(jié)約大量土地資源。以溪洛渡、向家壩、烏東德、白鶴灘水電站的電力送出工程為例，采用±800kv級(jí)特高壓直流輸電技術(shù)與采用±500kv級(jí)高壓直流輸電技術(shù)相比，輸電線路可以從10回減少到6回，節(jié)省輸電走廊占地300km2。再以輸送10gw電力、輸電距離達(dá)800km的交流輸電技術(shù)為例，采用500kv交流輸電技術(shù)需要8～10回輸電線路，而采用1000kv交流輸電技術(shù)僅需要2回輸電線路，可減少輸電走廊寬度300m，節(jié)省輸電走廊占地240km2。（5）獲得顯著的經(jīng)濟(jì)效益。特高壓電網(wǎng)將實(shí)現(xiàn)大規(guī)?？鐓^(qū)聯(lián)網(wǎng)，可以獲得包括錯(cuò)峰、調(diào)峰、水火互濟(jì)、互為備用、減少棄水電量等巨大的聯(lián)網(wǎng)效益，降低網(wǎng)損。以1000kv交流特高壓代替500kv交流超高壓輸電功能，可以降低輸電成本，減少部分500kv交流超高壓輸電通道的重復(fù)建設(shè)，節(jié)約大量投資。（6）減輕鐵路煤炭運(yùn)輸壓力，促進(jìn)煤炭集約化開發(fā)。建設(shè)特高壓電網(wǎng)，可實(shí)現(xiàn)大電網(wǎng)、大電源與大煤礦相互促進(jìn)，實(shí)施煤電一體化開發(fā)，提高煤炭回采率，提高煤礦安全生產(chǎn)水平，減少煤炭和電力綜合成本。（7）促進(jìn)西部大開發(fā)，增加對西部地區(qū)的資金投入，變資源優(yōu)勢為經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢，同時(shí)減小中、東部地區(qū)的環(huán)保壓力，帶動(dòng)區(qū)域社會(huì)經(jīng)濟(jì)的協(xié)調(diào)發(fā)展。（8）帶動(dòng)我國電工制造業(yè)技術(shù)全面升級(jí)。通過依托特高壓電網(wǎng)工程建設(shè)，可以增強(qiáng)我國科技自主創(chuàng)新能力，走跨越式發(fā)展道路，全面提升國內(nèi)輸變電設(shè)備制造企業(yè)的制造水平，使國內(nèi)超高壓設(shè)備制造技術(shù)更加成熟，實(shí)現(xiàn)我國交、直流輸變電設(shè)備制造技術(shù)升級(jí)，顯著提高國際競爭能力。