變電的知識科普
# 你都知道嗎 #
關于變電的知識科普
變電環節，顧名思義就是改變電壓的環節，主要是在變電站和變電所完成的。變電站和變電所有啥差別呢？很簡單，變電站比變電所更大。
發電廠的變壓器和配電變壓器也屬于“變電”，但我們在說電網環節時，變電特質電網公司的變電站，即10kV（不含）以上的大型變電站，一個站有一個别墅以上的占地面積。
本文概述變電存在的意義、原理、分類、裝置和運維、發展，歡迎指正。
變電站基本介紹
#Q1 為什麼要變電？
遠距離輸電，電壓越高的話，電流就越小，損耗也就越小，是以變壓主要是為了降損。
并且靠近居民區，降低電壓，安全性也會提高。
#Q2 變電（變壓）原理
變壓的原理主要就是通過改變變壓器兩組線圈的匝數來改變交流電壓，可以升高電壓也可降低電壓。
從發電廠出來的電能經過變電站升壓進行遠距離的傳輸，到了使用者附近再按需把電壓降低，配置設定給使用者。
今天就主要跟大家介紹一下變電站。
圖1
電力系統基本結構
變電站主要将電能升壓或是降壓，友善輸送和使用電能。并且将多路電源彙集再配置設定至廣大使用者，增強供電可靠性。
變電環節的變電站，占地面積大，電壓等級高。
圖2
變電站
從電廠輸出的電，經過變電站升壓可以到500kV、330kV、220kV，到了一定距離後再經過變電站的降壓，從500降到330到220到110到35到10（機關是kV）。
但10kV與日常用電的電壓相比還是太高，我們社群旁邊能看到的變壓器就是将10kV或6kV的電變成工廠用電的380V或者家用電的220V。
圖3
社群變壓器
變電站分類
變電站按照不同的屬性可以有多種不同的分類。這裡按照變電站的電壓等級可以分為：
圖4
變電站等級分類
★樞紐變電站
電壓為330kV~500kV，是電力系統的樞紐站。
圖5
樞紐變電站-500kV曲靖變電站
聯系電力系統高壓和中壓的幾個部分，彙集多個電源。全站停電後将大面積停電或系統解列，是以其對電力系統的穩定和可靠性起着重要作用。
★中間變電站
電壓等級一般為330～220KV。
圖6
黃家寨330kV變電站
位于系統主幹環行線路或系統主要幹線的接口處，彙集2～3個電源和若幹線路，高壓側以穿越功率為主，同時降壓向地區使用者供電。
全所停電後，将引起區域網絡解列。
★地區變電站
電壓等級一般為220KV。
圖7
泸州220kV智能變電站
地區變電站是一個地區和一個中、小城市的主要變電站，全站停電後将造成該地區或城市供電的紊亂。
★另外：終端變電站
圖8
10kV終端變電站
這個是變電站房，但屬于配電環節。
位于配電線路的終端，接近負荷處，高壓側10～110KV引入線，經降壓後向使用者供電。
變電站相關裝置介紹
變電站是由很多個裝置組建而成的，用來切斷或接通、改變或者調整電壓。
它們可以統稱為變電裝置。具體有：
圖9
變電站主要裝置示意圖
上圖中的裝置：1—變壓器；2—導線；3—絕緣子；4—互感器；5—避雷器；6—隔離開關；7—斷路器。
除了上面畫出來的裝置，還有電容器、套管、阻波器、電纜、電抗器和繼電保護裝置等，這些都是輸變電系統中必不可缺的裝置。
這些裝置還可以分成一次裝置和二次裝置：
★變電一次裝置
一次裝置就是直接生産、輸送、配置設定和使用電能的裝置。主要包括：
圖10
變電站的一次裝置
生産和轉換電能的裝置：變壓器
開關電器：隔離開關、斷路器
限流載體：母線
補償裝置：電容器組、消弧線圈
互感器：電流互感器、電壓互感器
防禦過電壓裝置：避雷針、避雷器
接地裝置等。
★變電二次裝置
變電站的二次裝置是指對一次裝置和系統的運作工況進行測量、監視、控制和保護的裝置。
圖11
變電站綜合自動化系統結構
主要包括：繼電保護裝置、綜合自動化系統、自動裝置、測控裝置、計量裝置以及為二次裝置提供電源的直流裝置。
變電站運維
變電運維，其實就類似于“變電站的主人”，日常運作維護變電站的裝置。
大部分情況下是上一休二，不過也有上10休10的。
就工作強度來說，以前還是比較輕松的，但現在比較慘，一個運維班組也就20個人，動辄管10多個站，工作量大增。
而且大型方式調整一般都是夜間操作，是以可能經常一晚上都得在變電站操作，工作壓力很大。
變電站夜間工作
變電站日常工作主要任務包括：
★變電站操作
這算是最重要的工作之一。
為了電網正常運作，變電站所屬排程會要求變電站進行裝置操作，比如斷開某斷路器等等。
在變電站做操作工序十分嚴謹，要有操作票，要首先在模拟台模拟，然後起碼兩人一組，一人複述操作指令，一人操作，當然操作前還要口述一篇操作指令。以免出現帶電和地刀這種惡性誤操作事件出現。
★變電站日常巡視
變電站的日常巡視也十分重要。巡視的内容很多，基本也很固定，像是紅外測溫、觀察變壓器油位、配電房巡視等等。
如果發現資料異常，就需要啟動缺陷程式，上報後等檢修人員進行檢修。
★臨時任務
比如黨建活動、春季/秋季安全檢查、競賽、場站改造等等。
圖13
變電站安全檢查
作為“變電站的主人”，任何人進了站以後的安全問題都要運維負責。很多進站人員對變電站的危險點并不熟悉，萬一走錯間隔或者任何失誤導緻了電網和人身事故，運維都是要負責的。
變電站發展趨勢
現在無人值守變電站的增多，基本上有人的都是500kV以上的變電站了，智能化和數字化将會成為變電站，乃至于電網發展的重要方向。
圖14
傳統變電站和數字化變電站的結構圖
智能化變電站與傳統變電站相比，主要需對過程層和間隔層裝置進行更新，将一次系統的模拟量和開關量就地數字化，用光纖代替現有的電纜連接配接，實作過程層裝置與間隔層裝置之間的通信。
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