摘要：发配电技术是电力系统中的关键技术，电力系统是指由发电厂、变电所、输配电线路和用户这四个部分相互连接所构成的一个整体，它包括了从发电、输电、配电直到用电这一全过程，文章主要阐述电力系统中的发配电技术及基本工作原理。
关键词：发配电；基本原理；技术特点
中图分类号：TM76文献标识码：A文章编号：1006-8937（2011）18-0108-02
1电力系统的负荷和负荷曲线
1.1电力系统的负荷
电力系统的负荷是指系统中千万个用电设备消费功率的总和，也称电力系统综合用电负荷。它包括异步电动机、同步电动机、电热炉、整流设备、照明设备等若干类。不同的行业中，这些用电设备的比重也不同。综合用电负荷加上电力网中损耗的功率就是系统中各发电厂应供应的功率，因而称电力系统的供电负荷。供电负荷再加上发电厂本身的消耗功率（厂用电），就是系统中所有发电机应发的总功率，称电力系统的发电负荷。各用电设备的有功功率和无功功率随受电电压和系统频率的变化而变化，其变化规律不尽相同，综合用电负荷随电压和频率的变化规律是各用电负荷变化规律的合成。
1.2负荷曲线
负荷曲线指某一时间段内负荷随时间而变化的规律，按负荷种类可分有功功率负荷和无功功率负荷曲线；按时间长短可分日负荷和年负荷曲线；按计量地点可分个别用户、电力线路、变电所、发电厂以至整个系统的负荷曲线。将上述三种分类相结合，就确定了某一种特定的负荷曲线。
不同行业的有功功率日负荷曲线差别很大，三班制连续生产的重工业负荷，如钢铁工业负荷，负荷曲线较平坦；一班制生产的轻工业负荷，如食品工业负荷，负荷变化的幅度较大；农业负荷中，农村加工负荷一般只在白天出现，但在夏季出现的农业排灌负荷却有相当平坦的日负荷曲线；市政生活负荷曲线的特点是有明显的照明电力高峰。尽管不少行业的负荷曲线有较大的变化幅度，但整个电力系统的负荷曲线却比较平坦，因为不同行业负荷曲线的高峰不可能都在同一时刻出现，换言之，系统负荷曲线上的最大值恒小于各行业负荷曲线上最大值的总和。各行业最大负荷相加后，应乘以小于1的“同时率”方为系统的最大综合用电负荷。负荷曲线对电力系统的运行有很重要的意义，它是安排日发电计划，确定各发电厂发电任务以及确定系统运行方式等的重要依据。有功功率年负荷曲线一般是指一年内每月最大有功功率负荷变化的曲线，年末最大负荷大于年初最大负荷的部分为年增长，低谷时常用于安排发电设备的检修。
2电压等级和额定电压
一般来说，输送功率一定时，输电电压越高，电流越小，导线等载流部分的截面积越小，投资亦越小；但是电压越高，对绝缘的要求越高，杆塔、变压器、断路器等的投资也与大。综合考虑这些因素，对应一定的输送功率和输送距离有一最合理的线路电压，但从设备制造角度考虑，为保证生产的系列性，应规定标准的电压等级，即额定电压。相邻电压等级之比不宜过小，一般应在2倍左右。我国规定的线路额定电压（均指线电压）主要有：3 kV、6 kV、l0 kV、35 kV、ll0 kV、220 kV、330 kV、500 kV等。
线路输送功率时，沿线的电压分布往往是始端高于末端。所谓线路的额定电压实际就是线路的平均电压，而各用电设备的额定电压则取与线路额定电压相等，使所有用电设备能在接近它们的额定电压下运行。由于用电设备的允许电压偏移为±5％，而沿线路的电压降一般为10％，这就要求线路始端电压为额定值的105％，以使其末端电压不低于额定值的95％。发电机往往接在线路始端，因此，发电机的额定电压为线路额定电压的105％。变压器一次侧接电源，相当于用电设备；二次侧向负荷供电，又相当于发电机。因此变压器一次侧额定电压应等于用电设备的额定电压（直接和发电机相联的变压器一次侧额定电压应等于发电机额定电压），二次侧额定电压规定为空载变压器一次侧加额定电压时的二次侧电压。由于带负荷时变压器内部有一定的电压降落，所以二次侧额定电压应高于线路的额定电压。升压变压器二次侧额定电压定为较线路额定电压高10％；降压变压器二次侧额定电压则有较线路额定电压高10％和5％两种，我国以前多采用前一种，现在新建的工程均采用后一种。
一般说来，输电网的主干线和相邻电网间的联络线多采用500 kV、330 kV和220 kV等级；二级输电网采用220 kV和110 kV等级；35 kV既可用于城市和农村的配电网也可用于大工业企业的内部电网；10 kV是最常用的较低一级的高压配电电压；只有负荷中高压电动机的比重很大时，才考虑6 kV的配电方案；3 kV只限于工业企业内部使用。显然这种划分不是绝对的，也不是一成不变的。随着系统的扩大，更高一级电压的出现，原电压等级有可能退居到次一级电网中使用。
3电力系统运行的特点和要求
电力系统运行的特点如下：
①与国民经济各部门的关系密切。电是最方便的能源，各行各业都使用它，因此，供电的中断将影响国民经济的各部门，由故障而少供一度电给国民经济造成的损失远大于一度电的电费。有人说电力系统故障是国民经济的一大灾难，这种说法一点也不过分。
②过渡过程非常短促。电力系统内一处的故障将以光速波及全系统，电力系统从一种运行方式过渡到另一种运行方式的过渡过程也非常短促。
③电能一般不能储存。电能的生产、输送、分配和消费实际上是同时进行的，目前还不能大量储存电能，即发电厂任何时刻生产的功率必须等于该时刻用电设备消费和损失功率之和。
根据以上这些特点，对电力系统运行的基本要求是：
①运行的安全可靠性。电力系统事故的原因是多方面的，有自然灾害、设备损坏、自动装置误动作、人员过失、管理水平低等。除提高管理水平和人员素质以外，提高电力系统安全可靠性主要从下面三个方面着手：其一，保证一定的备用容量。系统中发电设备容量，除满足用电负荷的需要外，应配备一定的负荷备用、事故备用和检修备用。其二，提高电力系统的整体可靠性。电源的布局和电力系统的结构必须合理，设备元件必须安全可靠。其三，加强对电力系统运行的监控。除提高运行人员的责任心以外，采用现代化的计算机监控系统是提高系统运行可靠性的重要手段。
②保证电能质量。电压和频率是标志电能质量的两个基本指标，也是设备制造的基本技术参数。运行电压和频率超过允许的偏移值时，不仅要影响用电设备的安全运行，还有可能造成减产和废品。频率主要取决于系统中有功功率的平衡，频率偏低表示发电出力不足。电压则主要取决于系统无功功率的平衡，无功功率不足，电压将偏低。我国采用的系统频率为50 Hz，正常运行时大系统允许的频率偏差为±0.2 Hz，中小系统为±0.5 Hz；事故运行时，30 min以内允许的频率偏差为±1 Hz，15 min以内为±1.5 Hz，绝不允许低于4 Hz。电压允许变化范围，35kV及以上的线路为±5％，10 kV及以下的线路为±7％，低压照明和农业用户的允许变化范围是5％～10％。除频率和电压大小外，电压和电流的波形也是电能质量的一个重要的指标。正弦波形的畸变是由三相不平衡负载、可控硅或非线性元件等形成的谐波所致，反过来它又影响用户的正常运行并对通信系统产生干扰。
4结语
综合所述，发电厂作为电力系统的核心部分，它的装机容量直接决定了一个国家电力工业的规模。变电所主要完成变电和配电的任务，即实现电网中电压等级的变换和电能的分配，发电厂和变电所的电气设备，通常分为一次设备和二次设备两大类，充分了解发配电的工作原理及基础知识，有利于提高发配电的技术水平。
参考文献：
[1] 黄益庄,李树军.配电网智能监控管理远程抄表一体化系 统[J].电力系统保护与控制,2010,(21).
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