第五节电能的输送

1、火力发电水力发电秦山核电站引言:p电能具有很多优点电能具有很多优点: :p发电站一般建在能源储备比较发电站一般建在能源储备比较丰富的地方丰富的地方p而电能的需求分布很广而电能的需求分布很广p电能的输送尤为重要电能的输送尤为重要! !来源广泛使用方便保护环境一、输电线路上的功率损失输电功率为：输电功率为：P输电电压为：输电电压为：U输电电流为：输电电流为：I=P/U功率损失功率损失线22RUP线2损RUPSlR线:其中线2损RIPUIP损如何减小输电线上的功率损失呢？如何减小输电线上的功率损失呢？o 减小输电导线的电阻减小输电导线的电阻. .o 减小输电导线中的电流减小输电导线中的电流. .一、

2、输电线路上的功率损失SlR:输电线电阻线22RUP线2损RIP解决途径：提高输电电压解决途径：提高输电电压.【例题例题1 1】在电能输送过程中在电能输送过程中, ,若输若输送电功率一定送电功率一定, ,则在输电线上的则在输电线上的功率损失：功率损失：输电电压一定，随输电线电阻输电电压一定，随输电线电阻 的增大而增大的增大而增大与输送电压的平方成正比与输送电压的平方成正比与输电线上电压损失的平方成与输电线上电压损失的平方成正比正比A.A.与输电电流的平方成正比与输电电流的平方成正比A、C、D二、输电线路上的电压损失起始电压为（即发电起始电压为（即发电厂的输送电压）：厂的输送电压）：U输电导线电阻

3、的两端输电导线电阻的两端电压：电压：U用电设备（负载）两用电设备（负载）两端实际获得电压：端实际获得电压：U输电线路上的电压损失：输电线路上的电压损失： 感抗和容抗感抗和容抗( (总称总称电抗电抗) )也要产生另外的电压损失也要产生另外的电压损失线RUP线IRUUU1远距离输电时，在输送功率不变的条远距离输电时，在输送功率不变的条件下件下()A只有增大导线的电阻，才能减小输电只有增大导线的电阻，才能减小输电 电流，提高输电效率电流，提高输电效率B提高输电电压，能减小输电电流，提提高输电电压，能减小输电电流，提 高输电效率高输电效率C提高输电电压，势必增大输电导线上提高输电电压，势必增大输电导线

4、上 能量的损耗能量的损耗D提高输电电压，势必增大输电导线上提高输电电压，势必增大输电导线上 的电流的电流Bn创新方案创新方案P42 2【巩固练习巩固练习1 1】水电站给远处山村送水电站给远处山村送电的输出功率是电的输出功率是100kW,100kW,用用2000V2000V电压输电电压输电, ,线路上损失的功率是线路上损失的功率是2.52.510104 4W;W;如果改用如果改用20000V20000V的高的高压输电压输电, ,求线路上损失的功率求线路上损失的功率. .如果远距离输电的电功率P不变，输电电压为U，输电导线电阻为R线，则输电导线上发热损失的功率P损I2R线 R线，因此输电电压若提高

5、到nU，则P损将减为原来的 。22UP21n某变电站用某变电站用220 V的电压输电，的电压输电，导线上损失的功率为输送功导线上损失的功率为输送功率的率的20%。若要使导线上损。若要使导线上损失的功率降为输送功率的失的功率降为输送功率的5%，则输电电压应为多少？则输电电压应为多少？线22损RUPP线RUPU三、如何输电？我国目前采用的远距离输电电压：我国目前采用的远距离输电电压：110kv 220kv 330kv 110kv 220kv 330kv 500kv500kv三、如何输电？三、如何输电？U1RI2U, P用户用户发电机发电机U2P1n1n2n3n4U3U4P3P4P2I1I3I4如图

6、所示，学校有一台应急备用发电机，内阻为如图所示，学校有一台应急备用发电机，内阻为r1 升压变压器匝数比为升压变压器匝数比为n1 n21 4，降压变压器的匝数比，降压变压器的匝数比为为n3 n44 1，输电线总电阻为，输电线总电阻为R线线4 ，全校有，全校有22间间教室，每间教室安装教室，每间教室安装“220 V40 W”的电灯的电灯6盏，要求所盏，要求所有的电灯都正常发光，求：有的电灯都正常发光，求：(1)输电线上损耗的电功率输电线上损耗的电功率P损损多大？多大？(2)发电机的电动势发电机的电动势E多大？多大？【例题例题2 2】通过相同材料的导通过相同材料的导线向同一用户输送线向同一用户输送1

7、0kW10kW的的电功率电功率, ,如在输送电压为如在输送电压为110V110V和和220V220V两种情况下电两种情况下电线上损失的电能相同线上损失的电能相同, ,那那么两种情况下输电线的横么两种情况下输电线的横截面积之比是多少？截面积之比是多少？【例题例题3 3】发电机的输出电压为发电机的输出电压为220V,220V,输出功率为输出功率为44kW,44kW,每条输电线电每条输电线电阻为阻为0.20.2, ,求用户得到的电压和求用户得到的电压和电功率各是多少？如果发电站先电功率各是多少？如果发电站先用变压比为用变压比为1:101:10的升压变压器将的升压变压器将电压升高电压升高, ,经同样输

8、电线路后经同样输电线路后, ,经经过过10:110:1的降压变压器降压后供给的降压变压器降压后供给用户用户, ,则用户得到的电压和电功则用户得到的电压和电功率各是多少？率各是多少？【例题例题4 4】发电站通过升压变压器、输电导线和发电站通过升压变压器、输电导线和降压变压器把电能送到用户降压变压器把电能送到用户, ,如果升压变压器如果升压变压器和降压变压器都可视为理想变压器和降压变压器都可视为理想变压器, ,试求：试求：画出上述输电全过程线路示意图画出上述输电全过程线路示意图; ;发电机的输出功率是发电机的输出功率是100kW,100kW,输出电压是输出电压是250V,250V,升压变压器原、副

9、线圈匝数比为升压变压器原、副线圈匝数比为1:25,1:25,求升压求升压变压器的输出电压和输电导线上的电流变压器的输出电压和输电导线上的电流; ;若输电导线上电功率损失为若输电导线上电功率损失为4 4, ,求输电导线求输电导线上的总电阻和降压变压器原线圈两端的电压上的总电阻和降压变压器原线圈两端的电压; ;计算降压变压器的输出功率计算降压变压器的输出功率. .【补充练习】 发电机输出功率为发电机输出功率为100kW,100kW,输出电压是输出电压是250V250V，输电线电，输电线电阻是阻是5050，若输电线中因发热而损，若输电线中因发热而损失的功率为输送功率的失的功率为输送功率的4 4，求，求（1 1）画出此输电线路的示意图；（画出此输电线路的示意图；（2 2）在输电线路中设置升、降压变压器在输电线路中设置升、降压变压器原副线圈的匝数比；（原副线圈的匝数比；（3 3）用户得）用户得到的电功率是多少？到的电功率是多少？P1 =P2P3 =P4P2 P3 = PU1:U2=n1:n2U3:U4=n3:n4U2 U3 = UU1RI2U, P用户用户发电机发电机U2P1n1n2n3n4U3U4P3P4P2I1I3I4I1:I2=n2:n1I