高壓柜和低壓柜工作原理?

【專(zhuān)家解說(shuō)】：從發(fā)電站發(fā)出的電能，一般都要通過(guò)輸電線(xiàn)路送到各個(gè)用電地方。根據(jù)輸送電能距離的遠(yuǎn)近，采用不同的高電壓。從我國(guó)現(xiàn)在的電力情況來(lái)看，送電距離在200~300公里時(shí)采用220千伏的電壓輸電;在100公里左右時(shí)采用110千伏;50公里左右采用35千伏;在15公里~20公里時(shí)采用10千伏，有的則用6600伏。輸電電壓在110千伏以上的線(xiàn)路，稱(chēng)為超高壓輸電線(xiàn)路。在遠(yuǎn)距離送電時(shí)，我國(guó)還有500千伏的超高壓輸電線(xiàn)路。 為什么要采用高壓輸電呢?這要從輸電線(xiàn)路上損耗的電功率談起，當(dāng)電流通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)時(shí)，就會(huì)有一部分電能變?yōu)闊崮芏鴵p耗掉了。我國(guó)目前普遍采用的三相三線(xiàn)制交流輸電線(xiàn)路上損耗的電功率為 P耗=3I2R 式中的R為每一條輸電線(xiàn)的電阻，I為輸電線(xiàn)中的電流。如果要輸送的電功率為P，輸電線(xiàn)路的線(xiàn)電壓為U，每相負(fù)載的功率因數(shù)為 則輸電電流還可表示為 假設(shè)送電距離為L(zhǎng)，所用輸電線(xiàn)的電阻率為ρ，其截面積為S，則R=ρ(L/S)。于是，損耗的電功率可寫(xiě)成 式中。在輸送的電功率、輸電距離、輸電導(dǎo)線(xiàn)材料 及負(fù)載功率因數(shù)都一定的情況下，C為一常數(shù)。 由上式可以看出，輸電線(xiàn)截面積S一定時(shí)，輸電電壓U愈高，損耗的電功率P耗就愈小;如果允許損耗的電功率P耗一定時(shí)(一般不得超過(guò)輸送功率的10%)，電壓愈高，輸電導(dǎo)線(xiàn)的截面積就愈小，這可大大節(jié)省輸電導(dǎo)線(xiàn)所用的材料。 從減少輸電線(xiàn)路上的電功率損耗和節(jié)省輸電導(dǎo)線(xiàn)所用材料兩個(gè)方面來(lái)說(shuō)，遠(yuǎn)距離輸送電能要采用高電壓或超高電壓。 但也不能盲目提高輸電電壓，同為輸電電壓愈高，輸電架空線(xiàn)的建設(shè)，對(duì)所用各種材料的要求愈嚴(yán)格，線(xiàn)路的造價(jià)就愈高。所以，要從具體的實(shí)際情況出發(fā)，做到輸電線(xiàn)路既能減少功率損耗，又能節(jié)約建設(shè)投資。高壓輸電能減少電功率的損耗，但從發(fā)電方面來(lái)看，發(fā)電機(jī)不能產(chǎn)生220千伏那樣的高電壓，因?yàn)榘l(fā)電機(jī)要產(chǎn)生那么高的電壓，從它的用材，結(jié)構(gòu)以及安全運(yùn)行生產(chǎn)等方面都有幾乎無(wú)法克服的困難。從用電方面看，絕大多數(shù)的用電設(shè)備也不能在高電壓下運(yùn)行。這就決定了從發(fā)電、輸電到用電要用到一系列電力變壓器來(lái)升高或降低電壓。大型水力發(fā)電站的輸電過(guò)程如圖7-8所示，從發(fā)電站發(fā)出的交流電首先由變電所1中的輸電變壓器把電壓升到220千伏，然后輸送到遠(yuǎn)處的中心變電所2，在那里輸電變壓器把電壓降為10千伏，送到下屬各變電所，在變電所3由輸電變壓器再把電壓降為35千伏。然后輸送給下一級(jí)變電所4，變電所4又用輸電變壓器把電壓降為10千伏，再送至各用戶(hù)的變電所5，最后將電壓變?yōu)?80伏/220伏，供給用電設(shè)備使用。從大型水力發(fā)電站發(fā)出的電力，經(jīng)過(guò)輸電線(xiàn)路送到用戶(hù)，中間要經(jīng)過(guò)五次變換電壓(一升、四降)。對(duì)于中、小型電站來(lái)說(shuō)，中間變換電壓的次數(shù)就少一些，這要根據(jù)發(fā)電視發(fā)出的電壓、輸送線(xiàn)路的遠(yuǎn)近等具體情況來(lái)確定。 高壓柜是接受發(fā)電廠傳輸過(guò)來(lái)的高壓電，在高壓柜里用高壓開(kāi)關(guān)進(jìn)行分配輸送至較近的各個(gè)用戶(hù)，再進(jìn)行變壓器變壓，然后輸送至低壓柜(常規(guī)為380V)再通過(guò)低壓開(kāi)關(guān)(負(fù)荷開(kāi)關(guān)、隔離開(kāi)關(guān)等)分配至終端用電設(shè)備。