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瑞典的高壓電纜塔

輸電系統（Power Transmission System）是指由發電廠傳輸電力到配電系統之間的系統，主要由高壓電纜、鐵塔（或水泥桿、木桿）及多組變電所組成。藉由提高電力傳輸過程中的電壓，降低傳輸時的功率損耗。

系統需求

1. 安全性（Safety）


2. 可靠性（Reliability）
   

   
   

   在可靠性之考量上，配電系統供應每個用戶通常為單一回路送電。

   
   

   在輸電系統，發電廠或變電所由於供應的區域較廣，因此會採用多回路或者環路供電方式。

   
   

   類似多回路送電之設計上，還要考量其中任何一回路或者兩回路故障斷電或停電維修時，不會造成下游的用戶停電、上游的電廠跳機、僅存的線路過載，這種考量稱之為N-1或N-2設計。

   
   

   有些變電所或變壓器的設置也有N-1的考量。

   
   

   
   


3. 初期費用（First Cost）
   

   輸電系統興建的初期費用，架空輸電線路之用地取得日益困難、成本日增，地下電纜則興建成本約為架空輸電線路之10倍。

   
   


4. 操作簡化（Simplicity of Operation）


5. 電壓調整率（Voltage Spread），或負載平衡（Load balancing）


6. 維護（Maintenance）


7. 擴充（Expansion）

線路種類

奧地利福拉爾貝格邦施林斯的電力傳輸塔

架空輸電線路

美國本土的電力傳輸網由500家公司營運，包含30萬公里長的電線。

架空輸電線路由於建造的初期費用較低，故被廣泛使用。基本上由於採用絕緣瓷器或玻璃做為絕緣體（電力業者稱之為絕緣碍子，即輸電鐵塔上所見一串串之絕緣體），所以高壓架空導線本身並不需要特別的絕緣被覆處理，一般為了重量與導電性和機械強度考量，是使用鋼芯鋁線（ACSR）。在陰雨天或相對濕度大的時候，常可聽見絕緣碍子放電導致的低頻聲響，該等響聲並無安全上之顧慮，但是如果達到產生火花之情形，則代表絕緣碍子受到濕氣、汙染、鹽份等影響，需要由電力公司人員用較為純淨的水清洗（電力業者稱之為碍洗或碍掃）。架空輸電線路受到天候的影響，強風、颱風、雷擊，都有可能導致線路供電中斷。

地下輸電線路

由於經濟成長，導致人口密集與都市化。因此傳統的「架空輸電線路」，在人口密集的地區並不合適。因此，具有美化市容、較安全、不受天氣影響、使用年限較長等優點的「地下輸電線路」因應而生。地下輸電線路採用電力電纜，早期的電力電纜多採用充油電纜（Oil Filled Power Cable）現今在161kV以下之輸電電纜多採用交連電纜（XLPE）。電力電纜之缺點為初期建置成本高（約為架空輸電線路之10倍）、故障維修費用高、時間長。在供電安全和品質考量上，架空輸電線路維修所需時間多半為數小時，電力電纜之維修所需時間多半為數日。

地下輸電線路本身不受天氣及雷電影響，但電網不是完全由地下電纜組成，因此供電也會受到天氣影響，出現電壓驟降。

海底電纜

跨越海域時使用。台灣的海底電纜在小琉球與台灣本島間，為11.95kV配電電纜。台灣第一條輸電用海底電纜正在佈設中，是連接澎湖到嘉義縣的161kV電纜，可能會在2012年送電。

由於電纜之間有寄生電容，長距離（超過30公里）的交流電地下或海底電纜並不可行。電容會令電壓上升，最後絕緣層也無法承受而短路。因此，長距離海底電纜都是高壓直流輸電。架空電纜則是電感性，會令電壓下降。

輸電方式與技術

• 交流輸電：廣泛使用中


• 
  高壓直流輸電：一些長途輸電使用


• 智慧電網


• 微波輸電：一種研究中的方式，參見太阳能发电卫星
  

術語

• 
  備用容量(Reserve Margin)^[1]

  
  

  ＝系統規劃淨尖峰能力－系統尖峰負載

  
  

  以年度為單位

  
  

  
  


• 
  備轉容量(Operating Reserve)^[2]

  
  

  ＝系統運轉淨尖峰能力－系統瞬時尖峰負載(瞬間值)

  
  

  以日為單位

  
  

  
  

參考資料

相關

• 三相交流电


• 三相 (电学)


• IEC標準電壓


• 高壓直流輸電

外部連結

• Japan: World's First In-Grid High-Temperature Superconducting Power Cable System


• A Power Grid for the Hydrogen Economy: Overview/A Continental SuperGrid


• 
  Global Energy Network Institute (GENI) - The GENI Initiative focuses on linking renewable energy resources around the world using international electricity transmission.


• 
  Union for the Co-ordination of Transmission of Electricity (UCTE), the association of transmission system operators in continental Europe, running one of the two largest power transmission systems in the world


• 
  Non-Ionizing Radiation, Part 1: Static and Extremely Low-Frequency (ELF) Electric and Magnetic Fields (2002) by the IARC -- Link Broken.


• 
  A Simulation of the Power Grid - The Trustworthy Cyber Infrastructure for the Power Grid (TCIP) group at the University of Illinois at Urbana-Champaign has developed lessons and an applet which illustrate the transmission of electricity from generators to energy consumers, and allows the user to manipulate generation, consumption, and power flow.