輸電系統






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。




目录






  • 1 系統需求


  • 2 線路種類


    • 2.1 架空輸電線路


    • 2.2 地下輸電線路


    • 2.3 海底電纜




  • 3 輸電方式與技術


  • 4 術語


  • 5 參考資料


  • 6 相關


  • 7 外部連結





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


主条目：高压电线




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





  1. ^ 備用容量之功能與定義. 台灣電力公司. [2014-06-09]. 


  2. ^ 備轉容量之功能與定義. 台灣電力公司. [2014-06-09]. 




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.

































  • 查

  • 论

  • 编


供電

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  • 核能

  • 可燃冰
可再生能源


  • 水能

  • 風能

  • 太阳能

  • 地熱能


  • 海洋能（潮汐能、波浪能、海流能、海水溫差發電、海水鹽差能）

  • 生物質能


技術
















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  • 发电机

  • 感應發電機（英语：Induction generator）

  • 微型發電


  • 热电联产（微型热电联产）

  • 虛擬電廠（英语：Virtual power plant）

  • 基本負載發電廠

  • 尖峰負載發電廠
儲能


  • 抽水蓄能電站

  • 超級電容器


  • 儲氫（英语：Hydrogen storage）與燃料电池

  • 液流電池

  • 電網儲能

  • 飞轮储能

  • 壓縮空氣儲能


  • 儲熱（英语：Thermal energy storage）（低溫儲能（英语：Cryogenic energy storage））

  • 超導磁儲能

  • 固态电池
其他


  • 联合循环

  • 冷卻塔

  • 電力線通信

  • 智慧型電表

  • 朗肯循环

  • 超導體

  • 下垂速度控制

  • 鴨子曲線


輸電


  • 輸電網路

  • 輸電塔（英语：Transmission tower）

  • 高壓直流輸電

  • 智慧電網

  • 超級電網

  • 變電所

  • 变压器

  • 电线杆

  • 分散式發電

  • 電壓驟降


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政策


  • 生態稅

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  • 可再生能源比例標準

  • 可再生能源証書

  • 可再生能源商业化

  • 化石燃料淘汰

  • 節約能源

  • 淨計量電價

  • 上網電價補貼政策

  • 潔淨電力計畫（英语：Clean Power Plan）



  • 主题主題：能源

  • 可再生能源

  • 可持續發展


  • 分类分類：電力分配

  • 發電方式

  • 發電站技術






规范控制


  • AAT: 300008603

  • GND: 4121178-9

  • NDL: 00571360



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