《电能的输送》课件1

1、12一、变压器的构造一、变压器的构造 1示意图 2符号电能电能磁场能磁场能电能电能三、理想变压器的三、理想变压器的变压变压、变流变流规律：规律：复习回顾复习回顾 5.4变压器变压器2121nnUU 1221nnIIP入入P出出二、变压器工作二、变压器工作1.原理：互感现象2.能量转化：3.理想变压器条件：3发电机组4三峡水电站三峡水电站56大亚湾核电站大亚湾核电站7秦山核电站秦山核电站8而用电的地方却分布很广而用电的地方却分布很广:那么我们怎样将电能从电厂输送到远方呢？9用电线！10v用导线把电源和用电设备连起来，就可以输送电能了，这是电能的一个突出的优点。11一、输送电能的基本要求：一、输送

2、电能的基本要求： 可靠、保质、经济可靠、保质、经济可靠：可靠：是指保证供电线路可靠地工作是指保证供电线路可靠地工作, ,少有故障和停电少有故障和停电保质：保质：是指保证电能的质量是指保证电能的质量, ,即电压和即电压和频率稳定频率稳定经济：经济：是指输电线路建造和运行的费是指输电线路建造和运行的费用低用低12有没有电能的损失?为什么有电能的损失呢？讨论与交流：讨论与交流：13输电的模型输电的模型r r输电线输电线输电线输电线电电 源源用用 户户U U送送由于输电线长，电阻大，当电流通过输电线时，产生由于输电线长，电阻大，当电流通过输电线时，产生热量散失到热量散失到空气当中空气当中损失一部分电能

3、，同时输电线上有损失一部分电能，同时输电线上有电压降电压降，故又损失一部分电压，故又损失一部分电压.RtIQ214只要电线存在电阻就会有能量损失 那么，我们接下来应该考虑的问题就是：那么，我们接下来应该考虑的问题就是：在电能的输送过程中怎么去尽量的降低电能在电能的输送过程中怎么去尽量的降低电能的损失呢？的损失呢？15二、输电线上电压的损失 输电线输电线R R 用电设备用电设备UPU U输输入入PI发电厂线损IRU16减小输电线路上电压损失的方法： （1）减小输电线电阻R （2）减小输电电流I线损IRU17(1) 减小导线电阻减小导线电阻RIP2损(2) 减小输电线中的电流减小输电线中的电流三、

4、输电线上功率的损失18SLR电阻定律：电阻定律：(1)减小导线电阻减小导线电阻方法方法？几种材料的电阻率几种材料的电阻率材料材料 ( (m)m)材料材料( (m)m)银银铜铜铝铝钨钨1.610-81.710-82.910-85.310-8铁铁锰铜合金锰铜合金镍铜合金镍铜合金镍铬合金镍铬合金1.010-74.410-75.010-71.010-619减小电阻的方法 减小材料的电阻率减小材料的电阻率.银的电阻率最小银的电阻率最小,但价格昂但价格昂贵贵,目前选用电阻率较小的铜或铝作输电线目前选用电阻率较小的铜或铝作输电线.减小输电线的长度减小输电线的长度L不可行不可行,因为要保证输电距因为要保证输电

5、距离离.增加导线的横截面积增加导线的横截面积.可适当增大横截面积可适当增大横截面积.太太粗不可能粗不可能,既不经济又架设困难既不经济又架设困难.总结：减小电阻是一种有限的方法20(2)减小输电线中的电流减小输电线中的电流思考与讨论思考与讨论1.怎样计算输电线路损失的功率怎样计算输电线路损失的功率?2.在输电电流一定的情况下在输电电流一定的情况下,如果线路的电阻减为如果线路的电阻减为原来的原来的1/100,线路上损失的功率减为原来的线路上损失的功率减为原来的1/? 在在线路电阻一定的情况下线路电阻一定的情况下,如果输电电流减为原来如果输电电流减为原来的的1/100,线路上损失的功率减为原来的线路

6、上损失的功率减为原来的1/?RIP2损213.哪个途径对于降低输电线路的损耗更哪个途径对于降低输电线路的损耗更为有效为有效?减小电流更为有效减小电流更为有效4.在保证输入功率一定的条件下在保证输入功率一定的条件下输送输送输送IUPRUPRIP22输送损输送22提高输电电压提高输电电压, 是减少电能损失的最是减少电能损失的最有效的办法有效的办法总结：总结：23发发电电机机升压变压器升压变压器高压输电线路高压输电线路降压变压器降压变压器 用用电电器器 四、交流高压输电基本环节示意图四、交流高压输电基本环节示意图 2414223UUUURIF用用线线 rI1 I3I4n1n2n3n4P1P2P3P4

7、升压变压器升压变压器降压变压器降压变压器 远距离输电原理图远距离输电原理图功率关系功率关系：P1=P2，P3=P4，P2=Pr+P325电压关系电压关系：14223UUUURIF用用线线 rI1 I3I4n1n2n3n4P1P2P3P4升压变压器升压变压器降压变压器降压变压器3243432121,UUUnnUUnnUUr+263234431221,IIInnIInnIIr电流关系：电流关系：14223UUUURIF用用线线 rI1 I3I4n1n2n3n4P1P2P3P4升压变压器升压变压器降压变压器降压变压器271.发电厂发电机的输出电压为发电厂发电机的输出电压为U1,发电厂至发电厂至学校的

8、输电线电阻为学校的输电线电阻为R,通过导线的电流通过导线的电流为为I,学校输入电压为学校输入电压为U2,下列下列4个计算输个计算输电线损耗的式子中，不正确的是电线损耗的式子中，不正确的是( ) A、 B、 C、 D、21UR212()UUR2I R12()I UU课堂练习课堂练习A28远距离输电示意图远距离输电示意图29是不是输电电压越高越好是不是输电电压越高越好?电压越高，对输电线路和变压器的要电压越高，对输电线路和变压器的要求越高，建设费用越高。求越高，建设费用越高。远距离输电远距离输电我国常用的远距离输电采用的电压有我国常用的远距离输电采用的电压有110 kV、220 kV、330 kV

9、，输电干线采用，输电干线采用500 kV的超高压，西北电网达到的超高压，西北电网达到750kV。思考思考30电网供电电网供电采用电网供电的优点：采用电网供电的优点：可以在能源产地使用大容量发电机组可以在能源产地使用大容量发电机组, ,降低一次能源的输送成本降低一次能源的输送成本, ,获得最大的经获得最大的经济效益济效益. .同时同时, ,电网可以减少断电的风险电网可以减少断电的风险, ,调剂不同地区电力供需平衡调剂不同地区电力供需平衡, ,保障供电质保障供电质量量. .通过网状的输电线、变电站通过网状的输电线、变电站,将许多电将许多电厂和广大用户连接起来厂和广大用户连接起来,形成全国性或地区形

10、成全国性或地区性的输电网络性的输电网络,这就是这就是电网电网.312、一小型发电站通过升压、一小型发电站通过升压,降压变压器降压变压器把电能输给用户把电能输给用户.已知发电机的输出功率是已知发电机的输出功率是500kW,端电压为端电压为500V,升压变压器原、副线升压变压器原、副线圈的匝数比为圈的匝数比为1:5,两变压器间输电线的总电两变压器间输电线的总电阻为阻为1.5,降压变压器的输出电压为降压变压器的输出电压为220V,不不计变压器的损耗计变压器的损耗.求：求：(1)升压变压器的副线圈两端电压；升压变压器的副线圈两端电压；(2)输电导线上的功率损失；输电导线上的功率损失；(3)降压变压器原

11、、副线圈的匝数比；降压变压器原、副线圈的匝数比；(4)用户得到的功率。用户得到的功率。440kW2500V60kW10:1课堂练习课堂练习32(1)画出输电线路的示意图画出输电线路的示意图(标明各部分的标明各部分的符号符号)14223UUUURIF用用线线 rI1 I3I4n1n2n3n4P1P2P3P4升压变压器升压变压器降压变压器降压变压器3314223UUUURIF用用线线 rI1 I3I4n1n2n3n4P1P2P3P4升压变压器升压变压器降压变压器降压变压器1:10 25:134输送电路的计算步骤：输送电路的计算步骤：(1)画出供电画出供电示意图示意图(2)以变压器铁心为界以变压器铁

12、心为界,分出各个回路分出各个回路,各回路各回路可独立运用欧姆定律分析可独立运用欧姆定律分析.(3)各回路间各回路间通过线圈匝数比与电压通过线圈匝数比与电压比和电流比的关系比和电流比的关系,总功率不变等总功率不变等联系联系.35361、学校有一台应急备用发电机、学校有一台应急备用发电机,内阻为内阻为r=1, 升压变压器匝数比为升压变压器匝数比为1:4,降压变压器降压变压器的匝数比为的匝数比为4:1,输电线的总电阻为输电线的总电阻为R=4,全全校校22个教室个教室,每个教室用每个教室用“220V,40W”的灯的灯6盏盏,要求所有灯都正常发光要求所有灯都正常发光,则：则：(1)发电机的输出功率多大？发电机的输出功率多大？(2)发电机的电动势多大？发电机的电动势多大？(3)输电线上损耗的电功率多大？输电线上损耗的电功率多大？ 课后练习课后练习37 2、在远距离输电时、在远距离输电时,要考虑尽量减少输要考虑尽量减少输电线上的功率损失电线上的功率损失.有一个坑口电站有一个坑口电站,输送的输送的电功率为电功率为P=500kW,当使用当使