采用高压输电的好处「输电为什么要采用高压输电」

今天带来采用高压输电的好处「输电为什么要采用高压输电」，关于采用高压输电的好处「输电为什么要采用高压输电」很多人还不知道，现在让我们一起来看看吧！

首先我们很明确知道，我们使用的电都是来自于发电厂，这些发电厂的形式也是多种多样，例如火力发电厂，水电站，核电厂，风电厂以及光伏发电厂等等。那么目前由于成本以及维护费用这一块的原因，火力发电厂仍然是提供电力资源的主力军。

一般的，发电厂内发电机组的输出电压一般在千伏级，那么我们可以试想一下如果要为一个城市提供电力，站在发电厂的角度来考虑，到底发电厂需要输出多大的交流电压呢？是将发电机组输出的电压降压，保证用户端的电压为220V？还是将其升压到更高的电压输出，然后再在用户附近将其变压回220V市电呢？

我们先来看看第一种方案，用户端直接接受来自发电厂的电压，不部署变压器在用户的附近：

我们可以看到，由于电缆过长导致100KM的电缆上的阻值有近30Ω，所以当发电厂输出220V市电的时候，由公式U=I*R，很显然电缆上会分担一部分电压，这会导致用户无法得到标准的220V市电。所以发电厂需要输出比220V更高的电压，来保证用户端可以得到标准的220V市电。

现在让我们从功率的角度考虑一下这个问题。用户需要220V市电以及10A的电流输出，那么我们需要保证用户得到的是220V的电压（在10A的供电电流下）。那么现在我们就可以根据我们需要输出的电流（10A）来计算电缆上的压降以及功率了：

那么在此情况下，可以看出电缆上耗费了近3000W的功率，甚至比用户需要的功率还要高，这说明发电厂输出的电能超过一半被浪费在了传输上！！！！！

这对于实际应用来说实在是很不经济，因为电缆的功率损失导致效率的低下。这就是为什么我们需要高压交流输电系统，所以我们来看看第二种方案，发电厂将发电机组输出的电压升压到很高，然后传输出去，用户端部署变压器来得到220V市电：

从这幅图中可以看到发电机组输出的电压被升到很高，然后在输出端经过降压后得到标准的220V市电。假设变压器上导致的功率损失我们忽略不计，发电机组和升压变压器距离很近，导线电阻忽略不计，降压变压器距离用户很近，同样忽略导线电阻。那么当用户需要220V市电以及10A的电流输出时，我们可以计算一下电缆上的压降以及损耗功率：

由于当功率不变的情况下，电压越高导致电流越小，所以在这个例子中，采用高压交流输电系统情况下，在导线上损耗的功率占总输出功率中很小的部分，因此整个系统的效率得到成倍的提高。那么通过提高传输电压可以尽量的减少电缆线上的压降，以减少由于电缆线电阻导致的功率损失。

不过在这个例子中我并没有涉及到变压器的功率损失，在实际应用中变压器会由于铁损、铜损、磁滞等等原因导致功率损耗。我在这里只是想展现出输电线上电压不同对整体效率的影响，所以变压器损耗不计算在内。

高压交流输电的确解决了许多问题，例如位于湖北宜昌市的三峡水电站，是世界上最大的水利工程，其输出电压近500KV交流电，极高的电压可以最大限度的减少消耗，提高效率。其输出电力送达华中五省（湖北，湖南，河南，江西以及重庆），以及一千多公里外的华东城市群等等。这么庞大的电力供应，任何在电力传输途中遇到的问题都会被放大化，导致极高的损失。

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