電能的傳輸和變電、配電、用電一起，構(gòu)成電力系統(tǒng)的整體功能。通過輸電，把相距甚遠的（可達數(shù)千千米）發(fā)電廠和負(fù)荷中心聯(lián)系起來，使電能的開發(fā)和利用超越地域的限制。和其他能源的傳輸（如輸煤、輸油等）相比，輸電的損耗小、效益高、靈活方便、易于調(diào)控、環(huán)境污染少；輸電還可以將不同地點的發(fā)電廠連接起來，實行峰谷調(diào)節(jié)。輸電是電能利用性的重要體現(xiàn)，在現(xiàn)代化社會中，它是重要的能源動脈。

　　輸電線路按結(jié)構(gòu)形式可分為架空輸電線路和地下輸電線路。前者由線路桿塔、導(dǎo)線、絕緣子等構(gòu)成，架設(shè)在地面上；后者主要用電纜，敷設(shè)在地下（或水下）。輸電按所送電流性質(zhì)可分為直流輸電和交流輸電。19世紀(jì)80年代首先成功地實現(xiàn)了直流輸電，后因受電壓提不高的限制（輸電容量大體與輸電電壓的平方成比例）19世紀(jì)末為交流輸電所取代。交流輸電的成功，迎來了20世紀(jì)電氣化時代。20世紀(jì)60年代以來，由于電力電子技術(shù)的發(fā)展，直流輸電又有新發(fā)展，與交流輸電相配合，形成交直流混合的電力系統(tǒng)。

　　輸電電壓的高低是輸電技術(shù)發(fā)展水平的主要標(biāo)志。到20世紀(jì)90年代，世界各國常用輸電電壓有220千伏及以上的高壓輸電330～765千伏的超高壓輸電，1000千伏及以上的特高壓輸電。

　　變電

　　電力系統(tǒng)中，發(fā)電廠將天然的一次能源轉(zhuǎn)變成電能，向遠方的電力用戶送電，為了減小輸電線路上的電能損耗及線路阻抗壓降，需要將電壓升高；為了滿足電力用戶安全的需要，又要將電壓降低，并分配給各個用戶，這就需要能升高和降低電壓，并能分配電能的變電所。所以變電所是電力系統(tǒng)中通過其變換電壓、接受和分配電能的電工裝置，它是聯(lián)系發(fā)電廠和電力用戶的中間環(huán)節(jié)，同時通過變電所將各電壓等級的電網(wǎng)聯(lián)系起來，變電所的作用是變換電壓，傳輸和分配電能。變電所由電力變壓器、配電裝置、二次系統(tǒng)及必要的附屬設(shè)備組成。

　　變壓器

　　變壓器

　　變壓器是變電所的中心設(shè)備，變壓器利用的是電磁感應(yīng)原理。配電裝置是變電所中所有的開關(guān)電器、載流導(dǎo)體輔助設(shè)備連接在一起的裝置。其作用是接受和分配電能。配電裝置主要由母線、高壓斷路器開關(guān)、電抗器線圈、互感器、電力電容器、避雷器、高壓熔斷器、二次設(shè)備及必要的其他輔助設(shè)備所組成。

　　二次設(shè)備是指一次系統(tǒng)狀態(tài)測量、控制、監(jiān)察和保護的設(shè)備裝置。由這些設(shè)備構(gòu)成的回路叫二次回路，總稱二次系統(tǒng)。

　　二次系統(tǒng)的設(shè)備包含測量裝置、控制裝置、繼電保護裝置、自動控制裝置、直流系統(tǒng)及必要的附屬設(shè)備。

　　電壓等級

　　電力系統(tǒng)電壓等級有220V、380V（0.4 kV）、3 kV、6 kV、10 kV、20 kV、35 kV、66 kV、110 kV、220 kV、330 kV、500 kV、750kV、1000kV。隨著電機制造工藝的提高，10 kV電動機已批量生產(chǎn)，所以3 kV、6 kV已較少使用，20 kV、66 kV也很少使用。供電系統(tǒng)以10 kV、35 kV為主。輸配電系統(tǒng)以110 kV以上為主。發(fā)電廠發(fā)電機有6 kV、10 kV與20kV三種，以20 kV為主，用戶均為220V、380V（0.4 kV）低壓系統(tǒng)。

　　根據(jù)《城市電力網(wǎng)規(guī)定設(shè)計規(guī)則》規(guī)定：輸電網(wǎng)為1000kV、500 kV、330 kV、220 kV、110kV，高壓配電網(wǎng)為110kV、66kV，中壓配電網(wǎng)為20kV、10kV、6 kV，低壓配電網(wǎng)為0.4 kV（220V/380V）。

　　發(fā)電廠發(fā)出6 kV或10 kV電，除發(fā)電廠自己用（廠用電）之外，也可以用10 kV電壓送給發(fā)電廠附近用戶，10 kV供電范圍為10Km、35 kV為20~50Km、66 kV為30~100Km、110 kV為50~150Km、220 kV為100~300Km、330 kV為200~600Km、500 kV為150~850Km。

　　變配電站

　　電力系統(tǒng)各種電壓等級均通過電力變壓器來轉(zhuǎn)換，電壓升高為升壓變壓器（變電站為升壓站），電壓降低為降壓變壓器（變電站為降壓站）。一種電壓變?yōu)榱硪环N電壓的選用兩個線圈（繞組）的雙圈變壓器，一種電壓變?yōu)閮煞N電壓的選用三個線圈（繞組）的三圈變壓器。

　　變電站除升壓與降壓之分外，還以規(guī)模大小分為樞紐站，區(qū)域站與終端站。樞紐站電壓等級一般為三個（三圈變壓器），550kV/220kV/110kV。區(qū)域站一般也有三個電壓等級（三圈變壓器），220 kV/110kV/35kV或110kV/35kV/10kV。終端站一般直接接到用戶，大多數(shù)為兩個電壓等級（兩圈變壓器）110kV/10 kV或35 kV/10 kV。用戶本身的變電站一般只有兩個電壓等級（雙圈變壓器）110 kV/10kV、35kV/0.4kV、10kV/0.4kV，其中以10kV/0.4kV為最多。

　　接線方案

　　1）一次接線種類

　　變電站一次回路接線是指輸電線路進入變電站之后，所有電力設(shè)備（變壓器及進出線開關(guān)等）的相互連接方式。其接線方案有：線路變壓器組，橋形接線，單母線，單母線分段，雙母線，雙母線分段，環(huán)網(wǎng)供電等。

　　2）線路變壓器組

　　變電站只有一路進線與一臺變壓器，而且再無發(fā)展的情況下采用線路變壓器組接線。

　　3）橋形接線

　　有兩路進線、兩臺變壓器，而且再沒有發(fā)展的情況下，采用橋形接線。針對變壓器，聯(lián)絡(luò)斷路器在兩個進線斷路器之內(nèi)為內(nèi)橋接線，聯(lián)絡(luò)斷路器在兩個進線斷路器之外為外橋接線。

　　4）單母線

　　變電站進出線較多時，采用單母線，有兩路進線時，一般一路供電、一路備用（不同時供電），二者可設(shè)備用電源互自投，多路出線均由一段母線引出。

　　5）單母線分段

　　有兩路以上進線，多路出線時，選用單母線分段，兩路進線分別接到兩段母線上，兩段母線用母聯(lián)開關(guān)連接起來。出線分別接到兩段母線上。

　　單母線分段運行方式比較多。一般為一路主供，一路備用（不合閘），母聯(lián)合上，當(dāng)主供斷電時，備用合上，主供、備用與母聯(lián)互鎖。備用電源容量較小時，備用電源合上后，要斷開一些出線。這是比較常用的一種運行方式。

　　對于特別重要的負(fù)荷，兩路進線均為主供，母聯(lián)開關(guān)斷開，當(dāng)一路進線斷電時，母聯(lián)合上，來電后斷開母聯(lián)再合上進線開關(guān)。

　　單母線分段也有利于變電站內(nèi)部檢修，檢修時可以停掉一段母線，如果是單母線不分段，檢修時就要全站停電，利用旁路母線可以不停電，旁路母線只用于電力系統(tǒng)變電站。

　　6）雙母線

　　雙母線主要用于發(fā)電廠及大型變電站，每路線路都由一個斷路器經(jīng)過兩個隔離開關(guān)分別接到兩條母線上，這樣在母線檢修時，就可以利用隔離開關(guān)將線路倒在一條件母線上。雙母線也有分段與不分段兩種，雙母線分段再加旁路斷路器，接線方式復(fù)雜，但檢修就非常方便了，停電范圍可減少。

　　二次回路

　　1）二次回路種類

　　變配電站二次回路包括：測量、保護、控制與信號回路部分。測量回路包括：計量測量與保護測量?？刂苹芈钒ǎ壕偷厥謩雍戏珠l、防跳聯(lián)鎖、試驗、互投聯(lián)鎖、保護跳閘以及合分閘執(zhí)行部分。信號回路包括開關(guān)運行狀態(tài)信號、事故跳閘信號與事故預(yù)告信號。

　　2）測量回路

　　測量回路分為電流回路與電壓回路。電流回路各種設(shè)備串聯(lián)于電流互感器二次側(cè)（5A），電流互感器是將原邊負(fù)荷電流統(tǒng)一變?yōu)?A測量電流。計量與保護分別用各自的互感器（計量用互感器精度要求高），計量測量串接于電流表以及電度表，功率表與功率因數(shù)表電流端子。保護測量串接于保護繼電器的電流端子。微機保護一般將計量及保護集中于一體，分別有計量電流端子與保護電流端子。

　　電壓測量回路，220/380V低壓系統(tǒng)直接接220V或380V，3KV以上高壓系統(tǒng)全部經(jīng)過電壓互感器將各種等級的高電壓變?yōu)榻y(tǒng)一的100V電壓，電壓表以及電度表、功率表與功率因數(shù)表的電壓線圈經(jīng)其端子并接在100V電壓母線上。微機保護單元計量電壓與保護電壓統(tǒng)一為一種電壓端子。

　　3）控制回路

　　（1）合分閘回路

　　合分閘通過合分閘轉(zhuǎn)換開關(guān)進行操作，常規(guī)保護為提示操作人員及事故跳閘報警需要，轉(zhuǎn)換開關(guān)選用預(yù)合-合閘-合后及預(yù)分-分閘-分后的多檔轉(zhuǎn)換開關(guān)。以使利用不對應(yīng)接線進行合分閘提示與事故跳閘報警，國家已有標(biāo)準(zhǔn)圖設(shè)計。采用微機保護以后，要進行遠分合閘操作后，還要到就地進行轉(zhuǎn)換開關(guān)對位操作，這就失去了遠分操作的意義，所以應(yīng)取消不對應(yīng)接線，選用中間自復(fù)位的只有合閘與分閘的三檔轉(zhuǎn)換開關(guān)。

　　（2）防跳回路

　　當(dāng)合閘回路出現(xiàn)故障時進行分閘，或短路事故未排除，又進行合閘（誤操作），這時就會出現(xiàn)斷路器反復(fù)合分閘，不僅容易引起或擴大事故，還會引起設(shè)備損壞或人身事故，所以高壓開關(guān)控制回路應(yīng)設(shè)計防跳。防跳一般選用電流啟動，電壓保持的雙線圈繼電器。電流線圈串接于分閘回路作為啟動線圈。電壓線圈接于合閘回路，作為保持線圈，當(dāng)分閘時，電流線圈經(jīng)分閘回路起動。如果合閘回路有故障，或處于手動合閘位置，電壓線圈起啟動并通過其常開接點自保持，其常閉接點馬上斷開合閘回路，保證斷路器在分閘過程中不能馬上再合閘。防跳繼電器的電流回路還可以通過其常開接點將電流線圈自保持，這樣可以減輕保護繼電器的出口接點斷開負(fù)荷，也減少了保護繼電器的保持時間要求。

　　有些微機保護裝置自己已具有防跳功能，這樣就可以不再設(shè)計防跳回路。斷路器操作機構(gòu)選用彈簧儲能時，如果選用儲能后可以進行一次合閘與分閘的彈簧儲能操作機構(gòu)（也有用于重合閘的儲能后可以進行二次合閘與分閘的彈簧儲能操作機構(gòu)），因為儲能一般都要求10秒左右，當(dāng)儲能開關(guān)經(jīng)常處于斷開位置時，儲一次能，合完之后，將儲能開關(guān)再處于斷開位置，可以跳一次閘；跳閘之后，要手動儲能之后才能進行合閘，此時，也可以不再設(shè)計防跳回路。

　?。?）試驗與互投聯(lián)鎖與控制

　　對于手車開關(guān)柜，手車推出后要進行斷路器合分閘試驗，應(yīng)設(shè)計合分閘試驗按鈕。進線與母聯(lián)斷路，一般應(yīng)根據(jù)要求進行互投聯(lián)鎖或控制。

　?。?）保護跳閘

　　保護跳閘出口經(jīng)過連接片接于跳閘回路，連接片用于保護調(diào)試，或運行過程中解除某些保護功能。

　?。?）合分閘回路

　　合分閘回路為經(jīng)合分閘母線為操作機構(gòu)提供電源，以及其控制回路，一般都應(yīng)單獨畫出。

　　4）信號回路

　　（1）開關(guān)運行狀態(tài)信號由合閘與分閘指示兩個裝于開關(guān)柜上的信號燈組成：經(jīng)過操作轉(zhuǎn)換開關(guān)不對應(yīng)接線后接到正電源上。采用微機保護后，轉(zhuǎn)換開關(guān)取消了不對應(yīng)接線，所以信號燈正極可以直接接到正電源上。

　?。?）事故信號有事故跳閘與事故預(yù)告兩種信號，事故跳閘報警也要通過轉(zhuǎn)化開關(guān)不對應(yīng)后，接到事故跳閘信號母線上，再引到信號系統(tǒng)。事故預(yù)告信號通過信號繼電器接點引到信號系統(tǒng)。采用微機保護后，將斷路器操作機構(gòu)輔助接點與信號繼電器的接點分別接到微機保護單元的開關(guān)量輸入端子，需要有信號系統(tǒng)時，如果微機保護單元可以提供事故跳閘與事故預(yù)告輸出接點，可將其引到信號系統(tǒng)。否則，應(yīng)利用信號繼電器的另一對接點引到信號系統(tǒng)。

　?。?）信號系統(tǒng)為安裝于值班室內(nèi)的集中報警系統(tǒng)，由事故跳閘與事故預(yù)告兩套聲光報警組成，光報光字牌，不用信號燈，光字牌分集中與分散兩種。采用變電站綜合自動化系統(tǒng)后，可以不再設(shè)計信號系統(tǒng)，或?qū)⑵浜喕?，只設(shè)計集中報警作為計算機報警的后備報警。