優質、可靠、不間斷的電力供應，是人類經濟與社會發展的必要保障。人類將煤炭、石油等分散燃用可能嚴重汙染環境的礦石燃料等一次能源集中、高效、潔淨地轉換成電能，進而在工業、農業、商業、醫療、科研領域以及日常生活中廣泛應用。即使是水能、太陽能、風能等清潔能源，通常也需轉換成電能，才能進行便捷、有效、穩定的規模化應用。

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1875年

在法國巴黎建成了世界上第一座火力發電站，標誌著電氣時代的到來。

1891年

在德國勞芬電站建成了世界上第一臺三相交流發電機，並透過一條電壓為13.8kV的輸電線路將電力輸送到遠方的用電地區，使電力既用於照明又用於電力拖動，開創了大功率、遠距離輸電的歷史。

2020年

今年疫情的發生，也凸顯出電力的重要性。為了打贏武漢保衛戰，必須確保電網安全可靠執行，確保重點保電物件用電，必須完成雷神山醫院、火神山醫院、方艙醫院等配套電力工程，應急搶修因受大風降雪影響跳閘的10kV供電線路。

電這麼重要，如果世界上沒有了電，這個世界將變成什麼樣子呢？假如世界上沒有電，我們將在一片黑暗中度過每一個夜晚，工廠裡的所有機器都將停止生產，所有的用電器具也不會出現。沒有電的生活簡直難以想象！

大規模電能從生產到使用要經過發電、輸電、配電和用電四個環節，這四個環節組成了電力系統。

電力系統是由分佈在遼闊地域的發電廠、變電站、輸配電線路、用電裝置等組成的大型互聯絡統，具有規模巨大、結構複雜、執行方式多變、非線性因素眾多、擾動隨機性強等基本特徵。

發電環節在發電廠完成，目前大規模的發電方式還是以火力發電、水力發電和核能發電為主，此外還有風力發電、太陽能發電、磁流體發電、潮汐發電、地熱發電、生物質能發電等多種發電方式。

輸電環節輸電系統將發電廠發出的電能透過高壓輸電線路輸送到消費電能的地區，或進行相鄰電網之間的電力互送，使其形成互聯統一電網。輸電方式主要有交流輸電和直流輸電兩種。

配電環節配電系統接受來自輸電系統的電力，然後進行再分配，輸送到城市、郊區、鄉鎮和農村，並進一步分配和供給工業、農業、商業、居民以及特殊需要的用電部門。

用電環節透過安裝在配電變壓器，將配電系統上的電壓進一步降低到380V線電壓的三相電或220V相電壓的單相電，然後經過用電裝置將電能轉換為其他形式的能量。

在電力系統中，需要多次採用升壓或降壓變壓器對電壓進行變換，也就是說在電力系統中採用了很多不同的電壓等級。

在同一個電網中採用了不同電壓層次的電壓等級，這些電壓等級組成該電網的電壓序列。在我國，西北電網的電壓序列分別為750/330/110/35/10/0.38kV和220/110/35/10/0.38kV。除了西北電網外，大部分電網的電壓序列是500/220/110/35/10/0.38kV。

也許有人會存在這樣的疑問：既然我們的生活用電都是220V，那為什麼要採用這麼多不同等級的電壓呢？

電網是一步一步發展起來的，有一個歷史過程。在1949年之前，我國電力工業發展緩慢，輸電線路建設遲緩。從1908年到1943年，先後建成了22kV、33kV、44kV、66kV、110kV和154kV等電壓等級的輸電線路。1949年建國以後，才開始按電網發展規劃統一電壓等級，逐漸形成了經濟合理的電壓等級序列。

學過物理的人都知道，對於一個電阻系統，其電功率P計算公式為P=U2/R。其中，U為施加電壓，R為該電阻系統的等效電阻。可以看出，如果輸電電壓提高1倍，輸送功率將提高4倍。電網的發展歷史表明，各國在選擇更高一個電壓等級時，通常使相鄰兩個輸電電壓之比等於2，多數是大於2，這樣可以使輸送功率提高4倍以上。

一次能源分佈和需求的不平衡情況，增加了遠距離、大容量輸電和電網互聯的需求。提高電壓等級不僅可以增大輸電容量，而且降低成本、增加輸電走廊利用率，但是相應的投資也隨之增長。一般透過理論計算和一些經驗資料來確定兩者的最佳結合點，最終決定輸電線路的輸電電壓等級、最大輸送功率和輸送距離。

結語

電力系統不僅是現代人類社會的物質基礎，也是衡量一個國家生活水平和工業化程度的重要標誌。20世紀以來，電能的消耗量穩步上升，每十年約增長一倍。隨著用電負荷的強勁增長以及輸電容量和規模的日益擴大，我國已逐步形成以實現遠距離、大規模、低損耗輸電為特徵的特高壓電網，實現更大範圍的資源最佳化配置。