电力送到每个地方。电线像道路。汽车在道路跑。电在线里跑。发电厂造出电。发电厂可能在很远地方。水电站靠水流。火电站烧煤。风电站靠风。核电站用原子能。电需要送到家。送到工厂。送到学校。送到医院。这个过程叫输电。
电不能直接送很远。电在线里跑会累。电的累是能量损失。电线有电阻。电阻阻碍电流。电流遇到电阻发热。热量散到空气里。电就少了。这很浪费。为了送得远,需要升高电压。电压是电的压力。压力大,电就跑得快。同样多的电,电压高,电流就小。电流小,发热就少。损失就小。这就像送水。水管细,水压就要大。水才能喷得远。
变压器很重要。变压器改变电压。发电厂电压不太高。先到升压变电站。变压器把电压变高。几十万伏特。电线架在铁塔上。铁塔很高。电线离地远。保证安全。这些是输电线路。它们翻山越岭。它们跨过大江。电送到城市附近。送到乡村附近。电压太高不能直接用。太危险。需要降低电压。
电来到降压变电站。变压器把电压变低。从几十万伏降到几万伏。这还不能进小区。还需要再降低。电来到配电变压器。电线杆上有个圆桶。那是配电变压器。电压降到几百伏。三相电380伏。家里用220伏。电从变压器出来。走地下电缆。走空中电线。进入每栋楼。进入每个家。电表记录用了多少电。开关控制通断。插座等着插头。
输电和配电是两件事。输电送主干。配电送分支。输电像大动脉。配电像小血管。输电线路电压极高。配电线路电压低很多。输电线路用钢芯铝绞线。内部是钢,外部是铝。钢增加强度。铝导电好。电线架在空中。需要绝缘子串。瓷的或者玻璃的。像一串盘子。防止电从铁塔跑掉。铁塔接地。雷击时电导入大地。保护线路安全。
配电线路更常见。电线杆是水泥的。电线绑在瓷瓶上。城市里用电缆。电缆埋在地下。外面有铠甲保护。配电线路有开关。有保险丝。一段线路出事。开关跳开。保护其他部分。配电变压器是关键设备。它嗡嗡响。它在工作。夏天用电多。变压器可能过热。需要冷却。油浸变压器里有油。油帮助散热。
电网需要稳定。发电和用电要平衡。发电厂发电多。用户用电少。电就多出来。频率会升高。发电厂发电少。用户用电多。电就不够。频率会降低。频率是电的节奏。中国是50赫兹。一秒钟变化50次。频率不稳。电器工作不正常。工厂机器可能坏。冰箱空调可能停。
调度中心管理电网。调度员看大屏幕。屏幕上显示电网图。哪里发电。哪里用电。线路负载多少。电压是否正常。他们发布命令。让电厂多发电。或者少发电。他们操作开关。改变电网结构。一条线路检修。电从其他路走。用户感觉不到停电。这是电网坚强。
继电保护是电网卫士。线路短路了。电闪火光。电流突然变大。保护装置测量电流。发现异常。瞬间发出命令。断路器跳开。断开电路。故障被隔离。保护要快。慢了事故扩大。保护要准。不能乱跳。误动和拒动都不行。现代用微机保护。电脑芯片判断。比以前灵敏。
雷电是大敌。夏天雷雨多。闪电击中电线。电压极高。可能打坏设备。避雷线架在铁塔顶。吸引雷电。引入大地。避雷器装在线路上。过电压时吸收能量。保护变压器。接地网很重要。所有设备外壳接地。人碰外壳不会触电。
刮风下雨影响线路。大风摇晃电线。可能相碰短路。冰灾更可怕。电线结冰。冰越结越厚。电线变重。可能拉倒铁塔。2008年南方冰灾。铁塔倒了。电线断了。大片地区停电。抢修很困难。工人爬铁塔。用木棒敲冰。现在有防冰设计。电线涂特殊材料。不容易结冰。
鸟害也麻烦。鸟站在铁塔上。可能造成短路。鸟粪沿着绝缘子流下。也可能通电。装驱鸟器。风车转动。闪光。吓走鸟。线路走廊要清理。树木长高可能碰电线。定期砍树。保证安全距离。
城市用电增长快。新建很多小区。工厂增加机器。配电要跟上。新建变电站。有时居民反对。怕有辐射。其实工频电磁场很弱。围墙外就安全。但需要沟通解释。配电自动化是方向。在线上装传感器。知道哪里故障。电脑自动遥控开关。恢复供电更快。以前停电几小时。现在可能几分钟。
农村电网曾经薄弱。电线细。电压低。灯泡昏暗。空调启动不了。农网改造后。电线换粗。变压器换大。电压稳定了。农村也能用各种电器。田间有电灌。打米机。烘干机。电让生活方便。
未来电网会变化。太阳能板装在屋顶。自己发电用。用不完卖给电网。风电站建在草原。电送到东部。电动汽车多了。晚上充电。像无数蓄电池。帮助电网平衡。储能电站建起来。电多时存起来。电少时放出来。电网更灵活。
直流输电有优势。送特别远。海底电缆。两个电网不同步。都可以用直流连。换流站变交流为直流。送到远方。再变回交流。技术复杂。但损失更小。
电力工人很辛苦。高空作业。带电作业。穿着屏蔽服。等电位工作。像蜘蛛人。冬天铁塔冰冷。夏天晒得烫手。为了不停电。他们冒险工作。我们应该珍惜电。出门关灯。不用电器拔插头。节约用电。减少浪费。
电是二次能源。从其他能源换来。省电就是省煤。省水。省资源。就是减少污染。保护环境。电网连接每个人。灯光照亮夜晚。机器转动生产。电视带来新闻。电脑连接世界。电让生活美好。输配电专业研究这些。怎么送电更远。怎么配电更稳。怎么更安全。怎么更经济。这是一个重要的专业。关系社会发展。关系日常生活。电线静静架在空中。电流无声流动。我们享受便利。背后是许多人的工作。是许多技术的进步。