变电站构架(输变电分布工作原理图)
在电力系统中,包括发电、输电和配电和用电等环节,其中在输电环节中,变电站是非常重要的。变电站具有接受电能、变换电压的作用。变电站可分为升压变电站和降压变电站两种,一般升压变电站是通过升压变压器把发电厂发出的电进行电压的升高,一般都是建在发电厂附近。
我们之所以把发电厂发出的电压进行升高再输送,这是因为发电厂发出的电能是一定的,为了减小输电时的损耗,我们都要尽可能地把电压升的很高,使线路中的电流尽可能小,同时线路中所用的电线截面积也越小,这样不但能够减小投资,而且还可以节省大量的有色金属。比如我们要把电厂发出的电能输送给到200公里到300公里远的地方时,这时就需要把电厂发出的6.3KV的电压用升压变压器升高到220KV的高压,如果输送的距离还要远的话还可以把电压升高到330KV、500KV甚至750KV的特高压。这样不但能够减小输送电能的损耗,而且还能提高输送的功率。
当电能输送到用电区域时,这时就需要在这个区域建立降压类型的变电所了。也就是通过降压变压器把220KV及其以上的特高压电降低到6KV、10KV或者35KV~110KV的中压,具体降到多高规格的电压这是需要经过经济和技术的比较后综合考虑合适的供电电压。比如要是给大型工厂进行供电的话,我们通常采用35KV~110KV高压供电;如果是给小工厂或者居民供电,我们通常会使用6KV或者10KV的供电电压,我们常见到的大多采用10KV电压供电居多。
当把10KV的电压送到我们用电单位时,在用电单位也要设置降压变压器,把10KV的中压进一步降到380/220V,380V的电压便于工厂里的三相电气设备使用;220v的电压便于我们平时生活照明使用和单相设备使用。之所以能够得出380V和220V的电压,这是因为降压变压器副边的接法是星型接法,它是由三根火线和一根零线组成的,其示意图如下所示,降压变压器副边的三个绕组分别引出一根线,就是三根火线。另一端接在一起就是零线。如果我们接一根火线和一根零线,就相当于用了变压器副边的一个绕组,那么它就是220V的电压了。
当我们用两根火线时,就相当于用了变压器的两个绕组,它们之间就是380v的电压了。所以当从发电厂发出6.3KV的电压经过升压变压器,把电压升高到220KV以上,当到达用电区域时,再用降压变压器把220KV的电压降到10KV,这两种变压器的原边和副边都是用三角形的连接关系。当再把10KV电压降到380V/220V时,这时用的变压器副边就要采用星型的连接关系了,这时就会得出220V的电压了。
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