電網是如何形成迴路的?
01-17
首先來看一下大家熟悉的電路一個電池和一個電阻再加上導線就構成了這個簡單的電路,也就是我們小學常識課要學會搭的。老師說,要形成迴路,電流才會通過。但需要注意,這是一個單相直流電路。這個和電網有什麼區別呢?往下看。
就和大家在郊外看到的那樣,電網彷彿沒有迴路,從這一頭連到那一頭。但要注意,絕大部分的電力系統是三相交流電路。這種電路是三相的,也就是說,三條線上的電流有三個不同的相位,依次相差120度。接下來看一看抽象後的電路圖:
紅綠藍三色代表三相。因為它們之間相互相差120度,所以這三相之間構成了迴路,並沒有正極負極的概念。因為在電壓等級較高的輸電網路中,三相負荷基本是對稱的。假設電流從左邊這個發電機的中心點(三色電路相交的地方)紅色相的電流是Ia,藍色是Ib綠色是Ic,那麼Ia,Ib和Ic之間相位依次相差120度,大小相同,就有Ia+Ib+Ic=0.也可以看下面這張圖(注意輸電網路沒有中性線)低壓配電網路,也就是接入家庭的220V電路,也是三相交流電路,只不過它通常是三相四線制。如果你家附近的配電網還沒有改造完全埋入地下,你就會看到和下圖一樣會有四根電線。相比高壓輸電網路,就多了上圖所示的「neutral"中性線。這是由於配電網路負荷不對稱(接到你家的是三相的其中一相,不能保證所有的家庭在某個時刻用電量相等)。此時,中性線上流過的電流就不為零了。前三張圖片來自Wiki。最後一張在網路上搜索而得。肯定有我講的不夠明白的地方,請大家指出來~交流三相互為迴路。
首先是在各個區域,建電廠。地點也考慮,保證煤或者水力的可靠供應。
電廠內部會有簡單的升壓變壓器,把電壓升高到一定程度,送往附近的變電站。變電站才是電網的最關鍵節點,主要節點,稱為樞紐變電站,把電廠送來的電壓,進一步提高到 500 kv , 220kv, 110kv 等級別用於各種距離傳輸。輸電線路,在戶外,就是由桿塔架起來的架空線。輸電到負荷城市後,再由附近的變電站,把電壓逐步降下來,交給低壓輸電線,進行短距離分配和傳輸。最後由城市中的變電站,將為民用級別 220v ,三相平均攤給各個用電單位和小區。這樣就是單相電通過你家中的開關引入家庭,通過裝修布線,接到房間的插座上,你插上電器,整個電網從發電機,到變電所,到變電所,到你家,形成一個完整迴路。(這其中有利用了地球構成整個連通的迴路,因為相電壓,是線圈出口和發電機線圈的ABC三相的末端連接點稱為系統中性點,之間的電壓,這個中性點是用導線引出去然後插到地球裡面的,在你家裡的零線最終也是在某個地方被插到地球里的,所以地球承擔了迴路功能)。整個電網的頻率步驟是同步的,也就是說所有電網中的發電機,(等效成兩極)轉子轉速相同, ABC 三相同步(在發電機併網時,發電機調整到和電網頻率接近,看準一個時機合閘併網,然後電網會讓發電機被自動帶入同步)。但是你和其他人可能用的是不同的相,這時候你和另一個人家中的電之間的正弦波相差 120 度角,如果把你們兩個人家的火線結成一個2點的插座,那它就是 380 v 電壓。當然,也可能沒有電壓,則你們用的是同一相。
--在補充點常識吧,電網負荷主要是感性負荷,最主要負荷就是(三相非同步)電動機。
電能無法儲存,所以電網在任何時刻,都是發電量=用電量。有中線的,一般是低壓配電網,三根火線一根中線,就是迴路,高壓三相三線互為迴路
讓電工來答吧。
發電---變電---輸電---配電---用電設備。這是一個大迴路。電網是說:輸電,配電的線路。但是呢?在電路理論中有個等效的思想:把某一環節之前的等效為一個電源。比方說電能經過一系列電氣設備和元件(變壓器,導線,電容器,電感,電力電子器件...)最後送到你家插座上。插座上連著一個充電跳蛋。
那麼精彩的來了。
噹噹噹噹
可以把插座直接視為電源(省略前邊一堆鬼都不認識的電路),跳蛋看成一個電阻(有木有糕搓),此時插座與充電跳蛋間就構成一個迴路。對於大的電網可以看成一個大樹,水分由樹根進入樹桿,然後進入樹葉,而樹根就像連接電網的電廠,發了電通過電網輸送到用戶,比喻不夠恰當闡述不好見諒!
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