第五节电能的输送

1、第五章第五章交变电流交变电流第五节电能的输送学习目标1.掌握输电过程中降低输电损耗的两个途径.2.知道远距离输电线路的基本构成.3.会对简单的远距离输电线路进行定量计算知识链接1.电阻定律：在温度不变时，同种材料的导体，其电阻R与它的长度l成_，与它的横截面积S成_ ，导体电阻与构成它的材料有关，即R_.2.电功率P_，热功率P_.3.理想变压器原副线圈的三个关系:正比反比l/sl/sUII2Rp入=p出 . U1:U2=n1:n2 . I1:I2=n2:n1问题：输送电能的基本要求_ _ _可靠保质经济可靠，是指保证供电线路可靠的工作，少有故障。保质，就是保证电能的质量-电压和频率稳定。经济

2、，是指输电线路建造和运行的费用低，电能损耗少。知识探究：1.远距离输电面临的困难是什么？2.输电线上损失功率的原因是什么？3.功率损失的表达式是什么？4.降低输电损耗的两个途径是什么？5.为什么远距离输电必须用高压呢？.输电线上有功率损失由于输电线上有电阻，电流流过输电线时，有一部分电能转换成电热损失掉了，是输电线上有功率损失的主要原因输电线的功率损失P=I2R其一减小输电线电阻，其二减小输电电流由Q=I2Rt知，远距离输电时在导线上的电能损耗非常大。减小输电线电阻局限性很大，故减小电流来减小发热损耗。因电站输出功率一定P=IU,所以减小输出电流，必须提高输出电压。要点提炼一.输送电能的基本要

3、求：可靠. 保质. 经济二.输电线上功率损失和电压损失 1.输电线上功率损失P=I2R 输电线上电压损失U=IR 2.减小输电线功率损失和电压损失的途径：减小输电线电阻(局限性很大)，减小输电电流(提高输出电压即高压送电)三、电网供电1远距离送电网结构图2.各物理量按电压、电流、功率来看，它们有下列关系：(1)电压关系：U发U1，U2=n2/n1U1,U3U2U损，U损=I2R线 U4=n4/n3U3,U用U4(2)电流关系：I2I线I3，I2=n1/n2I1,I4=n3/n4I3.(3)功率关系：P发P1P2，P2P3P损，P3P4P用， P损I22R线I2U损I2=P1/U23电网输电的优

4、点(1)降低一次能源的输送成本，获得最大的经济效益(2)减小断电的风险，调剂不同区域电力供需的平衡，保障供电的质量(3)合理调度电力，使电力的供应更加可靠，质量更高.科学漫步：输电新技术(直流输电) 1.交流输电技术难题 对于交流电输电线路来说，造成电压损失的原因既有电阻又有感抗和容抗 交变电流通过输电线时，由于自感电动势阻碍电流的变化，会产生感抗地下或海底，需要用绝缘层隔开导线与大地或海水，导线和大地或海水之间构成一个电容器，交流通过时，都会产生容抗 输电线上电压损失太大，会使用电设备上的电压太低，影响正常使用，通常要求线路上的电压损失不能超过输电电压的10%或15%. 2.高压直流输电系统

5、主要由整流站、直流线路和逆变站三部分组成(1)在输送相同电功率的电能时，直流输电所用的线材仅为交流输电的2/3，同时，直流输电杆塔结构也比同容量交流输电简单，占地面积也小(2)稳定的直流输电不存在感抗和容抗引起的损耗1.如图2所示为远距离高压输电的示意图关于远距离输电，下列表述正确的是 ( )图2A增加输电导线的横截面积有利于减少输电过程中的电能损失B高压输电是通过减小输电电流来减少电路的发热损耗的C在输送电压一定时，输送的电功率越大，输电过程中的电能损失越小D高压输电必须综合考虑各种因素，不一定是电压越高越好ABD2.输送4800KW的电功率，采用110KV高压输电，输电导线中的电流是多少？

6、如果用110V电压输电，输电导线中的电流是多少？解：由P=IU得I=P/U 当U1=110KV时,I1=4800103/110103A=43.6A 当U2=110V时, I2=4800103/110A=43600A3.从发电站输出的功率为220KW,输电线的总电阻0.05,用110V和110KV两种电压输电。试估算两种情况下输电线上由电阻造成的电压损失。解：由P=IU得I=P/U,U=IR 当U1=110V时,I1=220103/110A=2000A,U1=I1R=100V 当U2=110KV时, I2=220103/110103A=2A,U2=I2R=0.1V4.发电机的端电压为220 V，

7、输出功率为44 kW，输电导线的电阻为0.2 ，如果用原、副线圈匝数之比为110的升压变压器升压，经输电线后，再用原、副线圈匝数比为101的降压变压器降压供给用户，则：(1)画出全过程的线路示意图；(2)求用户得到的电压和功率； (3)若不经过变压而直接将电送到用户，求用户得到的电压和功率解:(1)示意图如图所示(2)升压变压器的输出电压 U2n2/n1U110/1220 V2 200 V根据升压变压器输出功率等于输入功率知，升压变压器输出电流为 I2P/U2 44103/2200A20 A输电线路上的电压损失和功率损失分别为 URI2R200.2 V4 V PRI22R2020.2 W80 W降压变压器上的输入电流和输入电压为 I3I220 A U3U2UR2200 V4 V2 196 V降压变压器上的输出电压和输出电流为 U4n4/n3U31/102 196 V219.6 V I4n3/n4I31020 A200 A用户得到的功率为 P4I4U4200219.6 W4.392104 W(3)若不采用高压输电，用220 V低压直接供电时，电