远距离输电(1)

1、 为了合理的利用能源为了合理的利用能源, ,发电站要建在靠近这些能源的地发电站要建在靠近这些能源的地方方. .而用电的地方却很多而用电的地方却很多, ,例如例如: : 有的地方离发电站很远有的地方离发电站很远, ,因此需要把电能输送到远方因此需要把电能输送到远方, ,这这就涉及电能的输送问题就涉及电能的输送问题即即: :第五节电能的输送输送电能的基本要求：输送电能的基本要求：可靠：可靠：是指保证供电线路可靠地工作，少有故障和停电。是指保证供电线路可靠地工作，少有故障和停电。保质：保质：就是保证电能的质量，即电压和频率稳定。就是保证电能的质量，即电压和频率稳定。经济：经济：是指输电线路建造和运行

2、的费用低，电能损耗小，是指输电线路建造和运行的费用低，电能损耗小，电价低。电价低。可靠、保质、经济可靠、保质、经济一、电能的输送一、电能的输送二、降低能耗的两个途径二、降低能耗的两个途径远距离大功率输电面临的困难是什么？远距离大功率输电面临的困难是什么？ 思考：思考：在输电线上有功率损失。在输电线上有功率损失。 1 1、输电线上功率损失的原因是什么？功率损、输电线上功率损失的原因是什么？功率损失的表达式是什么？失的表达式是什么？讨论与交流：讨论与交流： 输电线上功率损失的输电线上功率损失的主要主要原因是由于原因是由于输电线有电阻输电线有电阻，会有，会有一部分电能转化为一部分电能转化为热能热能而

3、损失掉。而损失掉。若输电电流为若输电电流为I I，输电线的电阻为，输电线的电阻为r r，则功率损失为，则功率损失为P P= =I I2 2r r若输送的功率为若输送的功率为P P，输电电压为，输电电压为U U，电线的总长度为，电线的总长度为L L，横，横截面积为截面积为S S，电阻率为，电阻率为 ，则功率损失可表示为：则功率损失可表示为：.)(2SLUPP 3 3、若采用减小导线电阻的方法，应采用什么措、若采用减小导线电阻的方法，应采用什么措施？施？ 2 2、降低输电损耗的途径是什么？、降低输电损耗的途径是什么？ 讨论与交流：讨论与交流：由由P P= =I I2 2r r可知：可知：可减少功率

4、损失。可减少功率损失。减少减少输电线的电阻输电线的电阻减少减少输电线的电流输电线的电流（3）减少材料的电阻率减少材料的电阻率（1）减少输电线的长度减少输电线的长度L L（2）增加导线的横截面积增加导线的横截面积S S由由 可知：可知：SLR 把功率为把功率为220KW220KW的电能用铝导线输送到的电能用铝导线输送到10km10km以外以外的地方，要使功率损失为输送功率的的地方，要使功率损失为输送功率的10%10%，用，用220V220V的的电压输电，导线横截面积大约为多少？电压输电，导线横截面积大约为多少？（已知铝的（已知铝的电阻率电阻率=2.7=2.71010-8-8m m）做一做：做一做

5、：P62-P62-例题例题 4 4、哪种途径对于降低输电线路的损耗更有效？、哪种途径对于降低输电线路的损耗更有效？举例说明。举例说明。 讨论与交流：讨论与交流： 由由 可知，在输电电流一定的情况下，线路可知，在输电电流一定的情况下，线路电阻电阻减为原来的减为原来的一半一半，线路损耗的功率减为原来的，线路损耗的功率减为原来的一半一半。rIP2 在线路电阻一定的情况下，电压提高一倍，由在线路电阻一定的情况下，电压提高一倍，由 可知：线路中可知：线路中电流电流减为原来的减为原来的一半一半，而损耗的功率减为原来，而损耗的功率减为原来的的四分之一四分之一。UIP 采用采用高压输电高压输电是减小输电线上功

6、率损失的是减小输电线上功率损失的最最有效有效、最经济最经济的措施的措施 造成电压损失的因素造成电压损失的因素: : 三、输电线上的电压损耗的降低三、输电线上的电压损耗的降低思考：思考： 在输电过程中，电源输送的电压是否全部加在在输电过程中，电源输送的电压是否全部加在用户上？用户上？r电电 源源用用 户户U送送U用用U损损IrUUU 用用送送（1 1）输电线）输电线电阻电阻造成电压损失造成电压损失（2 2）输电线的）输电线的感抗感抗和和容抗容抗造成电压损失造成电压损失( (高中阶段计算中高中阶段计算中只考虑输电线电阻只考虑输电线电阻造成的电压损失造成的电压损失) ) 交流高压输电的基本环节交流高

7、压输电的基本环节 发电站发电站升压变压器升压变压器高压输电高压输电降压变压器降压变压器用户用户远距离输电过程示意图远距离输电过程示意图 在高压输电三个回路中，各部分的功率、电压和在高压输电三个回路中，各部分的功率、电压和电流关系如何？电流关系如何？探究与交流：探究与交流：1 14 42 22 23 3UUUURI IF F用用线线 rI I1 1I I3 3I I4 4n1n2n3n4P1P2P3P4功率关系：功率关系：电压关系：电压关系：电流关系：电流关系：2121nnUU 1221nnII 4343nnUU 3443nnII 32II 32UUU 21PP 32PPP 43PP 1 1在远

8、距离输电过程中，为减少输电线路上在远距离输电过程中，为减少输电线路上的电能损失，可采用的最佳方法是的电能损失，可采用的最佳方法是 （ ） A A使输电线粗一些。使输电线粗一些。 B B减短输电线长度。减短输电线长度。 C C减少通电时间。减少通电时间。 D D采用高压输电。采用高压输电。D课堂练习：课堂练习： P66- P66-提升提升-1-1、7 7、8 8、1212课堂练习：课堂练习： 3 3远距离输送一定功率的交变电流，若输电电压远距离输送一定功率的交变电流，若输电电压提高到原来的提高到原来的n n倍，则下列说法中正确的是（倍，则下列说法中正确的是（ ） A A输电线上的电流变为原来的输

9、电线上的电流变为原来的n n倍倍 B B输电线上的电压损失变为原来的输电线上的电压损失变为原来的1/1/n n2 2 C C输电线上的电功率损失变为原来的输电线上的电功率损失变为原来的1/1/n n D D若输电线上的电功率损失不变，输电线路长度若输电线上的电功率损失不变，输电线路长度可变为原来的可变为原来的n n2 2倍倍D课堂练习：课堂练习： 4 4下列关于减小远距离输电导线上热损耗的说法下列关于减小远距离输电导线上热损耗的说法中，正确的是（中，正确的是（ ） A A因为热功率因为热功率 ，所以应降低输送电压，增，所以应降低输送电压，增大输电导线电阻，才能减小输电导线上的热损耗。大输电导线

10、电阻，才能减小输电导线上的热损耗。 B B因为热功率因为热功率P P= =IUIU，所以应采用低电压、小电流，所以应采用低电压、小电流输电，才能减小输电导线上的热损耗。输电，才能减小输电导线上的热损耗。 C C因为热功率因为热功率P P= =I I2 2R R，所以可采用减小输电线电阻，所以可采用减小输电线电阻或减小输送电流的方法来减小输电导线上的热损耗。或减小输送电流的方法来减小输电导线上的热损耗。 D D以上说法均不正确。以上说法均不正确。C课堂练习：课堂练习：RUP2 5 5发电厂发电机的输出电压为发电厂发电机的输出电压为U U1 1，发电厂至学，发电厂至学校的输电导线的总电阻为校的输电

11、导线的总电阻为R R，通过导线的电流为，通过导线的电流为I I，学校得到的电压为学校得到的电压为U U2 2，则输电导线上损耗的功率可，则输电导线上损耗的功率可表示为（表示为（ ）BCD课堂练习：课堂练习：A AB B C CI I2 2R R D DI I（U U1 1- -U U2 2）RU21RUU221)( 某交流发电机输出功率为某交流发电机输出功率为5 510105 5 W W，输出电，输出电压为压为U=1.0U=1.010103 3 V V，假如输电线的总电阻，假如输电线的总电阻R=10R=10，在，在输电线上损失的电功率等于输电功率的输电线上损失的电功率等于输电功率的5%5%，用户使，用户使用电压用电压U=380 V.U=380 V. (1) (1)画出输电线路的示意图（标明各部分的符号）画出输电线路的示意图（标明各部分的符号）（2 2）所用升压和降压变压器的原、副线圈的匝数比）所用升压和降压变压器的原、副线圈的匝数比是多少？（使用的变压器是理想变压器）是多少？（使用的变压器是理想变压器）课堂练习：课堂练习： 7 7、某小型水电站发电机输出的电功率为、某小型水电站发电机输出的电功率为100 kW100 kW，输出电压输出电压250 V250 V，现准备向远处输电