变电环节主要指改变电压的过程，通常在变电站和变电所内完成。尽管发电厂的变压器和配电网络中的变压器也涉及电压变换，但在讨论电网环节时，变电通常特指由电网公司运营的、10kV及以上电压等级的大型变电站。变电站在电力系统中负责调节电压，确保电力的高效传输和分配。
一、变电站基本介绍
1.为什么需要变电？
远距离输电时，电压越高，电流就越小，从而减少电能在传输过程中的损耗。因此，升高电压主要是为了降低能量损耗。此外，在靠近居民区时，需要将电压降低，这样不仅可以保证设备的正常运行，还能提升安全性。
2.变电（变压）原理
变压的基本原理是通过调整变压器两侧线圈的匝数来改变电压，既可以升压，也可以降压。电能从发电厂输出后，首先经过变电站升压，用于远距离输电。到达用户附近时，再根据需求将电压降低，分配给各类用户。
3.电力系统的基本结构
变电站在电力系统中起着至关重要的作用，主要用于升高或降低电压，以便电力的传输和使用。同时，变电站还负责汇集多路电源并重新分配给广大的用户，从而提升供电的可靠性。由于变电站处理的电压等级较高，占地面积也较大。
从发电厂输出的电力，经过变电站升压，可以提升至500kV、330kV、220kV等电压等级。在传输一段距离后，再通过变电站降压，逐级从500kV降至330kV、220kV、110kV、35kV，最后到10kV。然而，10kV的电压对日常生活用电来说仍然过高。我们常见的社区变压器将10kV或6kV的电压进一步降低，转变为工厂使用的380V或家庭使用的220V。
二、变电站分类
1.枢纽变电站
电压为330kV~500kV，是电力系统的枢纽站。
联系电力系统高压和中压的几个部分，汇集多个电源。全站停电后将大面积停电或系统解列，所以其对电力系统的稳定和可靠性起着重要作用。
2.中间变电站
电压等级一般为330～220KV。
位于系统主干环行线路或系统主要干线的接口处，汇集2～3个电源和若干线路，高压侧以穿越功率为主，同时降压向地区用户供电。全所停电后，将引起区域网络解列。
3.地区变电站
电压等级一般为220KV。
地区变电站是一个地区和一个中、小城市的主要变电站，全站停电后将造成该地区或城市供电的紊乱。
4.终端变电站
这个是变电站房，但属于配电环节。位于配电线路的终端，接近负荷处，高压侧10～110KV引入线，经降压后向用户供电。
三、变电站相关设备介绍
变电站是由很多个设备组建而成的，用来切断或接通、改变或者调整电压。它们可以统称为变电设备。具体有：
上图中的设备：1—变压器；2—导线；3—绝缘子；4—互感器；5—避雷器；6—隔离开关；7—断路器。除了上面画出来的设备，还有电容器、套管、阻波器、电缆、电抗器和继电保护装置等。
这些设备可以分成一次设备和二次设备：
1.变电一次设备
一次设备就是直接生产、输送、分配和使用电能的设备。主要包括：
- 生产和转换电能的设备：变压器
- 开关电器：隔离开关、断路器
- 限流载体：母线
- 补偿设备：电容器组、消弧线圈
- 互感器：电流互感器、电压互感器
- 防御过电压设备：避雷针、避雷器
- 接地装置等
2.变电二次设备
变电站的二次设备是指对一次设备和系统的运行工况进行测量、监视、控制和保护的设备。主要包括：继电保护装置、综合自动化系统、自动装置、测控装置、计量装置以及为二次设备提供电源的直流设备。
四、变电站运维职责与日常工作
1.设备操作
变电站运维的核心任务之一是执行设备操作，确保电网的稳定运行。调度中心会根据需要指示变电站进行具体操作，如断开或合闸某断路器等。
- 操作前必须填写操作票，并在模拟台上预演操作步骤。
- 执行时至少需要两人配合，一人复述操作命令，另一人负责具体操作，且必须在操作前清晰口述每一步指令。
这些步骤都是为了防止出现带电误操作或错误操作地刀等严重事故。
2.日常巡视
日常巡视是运维人员的重要工作之一，涉及对设备的全面检查和监控。巡视内容包括：
- 进行红外测温、检查变压器油位、巡视配电房等。
一旦发现异常数据或设备状态，必须立即启动缺陷报告流程，待检修人员前来处理。
3.临时任务
除了常规工作，运维人员还需完成一些临时性任务，如：
- 党建活动
- 春秋两季的安全大检查
- 技能竞赛
- 场站改造等项目
4.安全管理
运维人员肩负着变电站内外所有人员的安全责任。进入变电站的外来人员可能对站内的高危区域不够熟悉，若不慎进入错误的间隔区域或操作不当，可能导致电网故障甚至人身事故。因此，运维人员必须时刻保持警惕，确保所有人员的安全。
五、变电站发展趋势
随着无人值守变电站的逐渐增多，现如今只有500kV及以上的变电站才通常有人值守。智能化和数字化已成为变电站乃至整个电网未来发展的关键方向。这种转型将提高电网的运行效率、减少人工干预，并通过先进的监控和自动化系统，进一步提升电力系统的可靠性和安全性。
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