中壓、高壓變電站：在電力系統中的角色與應用

中壓和高壓變電站在電力系統中扮演著決定性角色，從電力分配到進行長距離輸電。這兩種變電站根據具體的需求和地形服務於不同目標。

中壓及高壓變電站的概念及電壓範圍

中壓變電站的任務是接收並轉換從6kV到35kV等中壓電力到低壓。高壓變電站主要用于提升或降低66kV及更高的電壓。在不同的地區或國家，其目標和規模可能因電力分配系統的設計而異。

變電站是現代電力供應系統中不可或缺的一部分，它們在輸電和確保電能高效供應給消費者方面起著重要作用。尤其是中壓和高壓變電站是適應用電需求的核心組件。

1. 變電站的概念

變電站是一種使用電磁感應現象來轉換不同電壓的靜態電氣設備，確保在電力供應系統中的合理輸電。

2. 中壓變電站的電壓範圍

• 中壓電壓： 確定在從6kV到35kV，包括重要級別如10kV、15kV、22kV以及35kV。
• 應用： 主要服務為從高壓變電站傳送電力至較小分配站或居民區。

3. 高壓變電站的電壓範圍

• 高壓電壓：從66kV到220kV的電壓用于高壓變電站，超過500kV的則用于超高壓變電站。
• 應用： 用於長距離電力輸送，通過高壓減少損耗。

4. 作用和結構圖

中壓和高壓變電站不僅僅滿足電壓轉換需求，還擁有組件如變壓器，母線系統、隔離開關、接地避雷系統以及自用電系統。這些組件有助於確保系統中的有效和安全的電力輸送。

5. 在電力系統中的重要性

在電力供應系統中，變電站的地位不可忽視。它們幫助減少在長距離輸電中的電能損失，並靈活滿足特定區域的電力需求。選擇正確的變電站電壓類型在很大程度上取決於每個地理區域的系統設計和要求。

變電站在電力系統中的應用

中壓變電站主要服務於那些旨在減少傳輸過程中損耗的住宅區和企業。相反，高壓變電站被部署於電力傳輸長距離，將發電廠與國家電網連接起來。這優化了資源使用並減少了發電和傳輸的成本。

電力傳輸與分配

變電站在電力的傳輸和分配中起著關鍵的作用。中間變電站將電從110kV–220kV降到22kV–35kV，分配到鄰近地區，通過降低線路上的電能損失來優化運行能力。

• 中壓變電站： 透過調整電壓水平來滿足住宅區和企業的電力消耗需求，並符合這些電系統的技術要求。
• 電力分配：從中壓變電站，電壓降為0.4kV–0.22kV，服務於家庭和工業基礎設施。

工業電力系統與電網穩定

變電站極大地促進了國家電網的穩定以及滿足工業電力系統的巨大需求。

• 工業電力系統： 變電站提供精確的電壓供應給医院、商業中心和重工業，通過有效的電壓供給和調整來實現。
• 電网穩定： 隔離電路的作用，防止事故擴散並通過根據現實需求調整負載來確保系統安全。

城市區域和智能電網

變電站不僅負責降低住宅電力使用的電壓，還整合了現代技術來服務智能電網。

• 智能電網： 使用自動監控技術來優化電力配送過程，減少損耗並提高系統的可靠性。
• 住宅降低電壓： 電壓被降至220V/110V以滿足家庭設備的用電需求。

多層次電網結構

多層次電網結構是現代電力系統的基礎，包含三個階段：

1. 高壓輸電： 電能以110kV–500kV的大電壓輸送以減少長距離損耗。
2. 中壓配電： 電能在22kV–35kV的水平提供用以連接中間站和分配站。
3. 終端消費降低電壓：滿足用戶最終消費需求的電壓從0.4kV–0.22kV。

這一模型確保了從生產到消費的整個系統的連續性和穩定性。

變電站運行的安全距離

變電站運行的安全距離

在變電站運行期間，安全距離是至關重要的因素。對於中壓變電站，安全距離根據電壓不同而變化，從1kV到15kV為0.7米，15kV到35kV為1.0米。高壓變電站的安全距離則更大；110kV 到220kV是2.5米，而220kV 到500kV則是4.5米。

環繞變電站的安全距離是關鍵技術要求，用於保護人員和設備免受在電網運行期間的風險。這些距離根據變電站電壓被嚴格規定。

一般安全距離規定

• 變電站110 kV電壓： 需維持從導線至需保護點約1.5米的安全距離，或變電站15米前方及12米側面的安全距離。
• 變電站220 kV電壓： 安全距離要求是取決於具體情況的2.5米至6米。
• 變電站500 kV電壓： 安全距離是4.5米至6米。

高壓電網安全走廊

根據政府第14號法令第10條，高壓電網的安全走廊包括放電安全距離，適用於人員和設備。這樣的距離依據電壓來確保在變電站附近的交通工具和建築物的安全。這是安全規定的重要組成部分。

空中交通工具的規定

空中交通工具必須保持與高壓電網設施最接近部分至少100米的距離，除此特別情況外。

航運和鐵路的規定

航運和鐵路的安全距離取決於靜高和接近變電站的設備或設施的技術級別。

變電站的電磁輻射

儘管變電站產生電磁輻射，但安全距離通常是為了避免放電而設定，而非管理輻射。這確保了不與高壓區域接觸，從而保護周圍環境和電網系統的安全。

安全距離是決定穩定和安全運行電網的重要因素之一，有助於保護勞動力生產率和社會健康。

中壓和高壓變電站是電力系統的支柱，確保在電力分配和輸電過程中的效能和穩定性。對這兩類變電站的投資帶來了長期的成本效益和運行效能。

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