物理电能输送

物理电能输送第一页，共十四页，编辑于2023年，星期三预习内容1.为什么存在远距离输电问题？电能的突出优点是什么？2.输送电能的基本要求？3.什么是输电线上的功率损失？有几种途径可以减小此损失？如何实现？哪种更有效？4.除功率损失外，输电线上还有什么损失？5.实际过程中，输电电压是不是越高越好？我国常用的远距离输电电压？6.远距离输电示意图。第二页，共十四页，编辑于2023年，星期三一、输电线上的功率损失1.设输电电流为I，输电线电阻为R，则输电线上的功率损失为：第三页，共十四页，编辑于2023年，星期三2．减少输电线上功率损失的方法

（1）减小输电线的电阻R由于输电距离一定①减小电阻率：目前一般用电阻率较小的铜或铝作导线材料②增大导线的横截面积S，这要多消耗金属材料，增加成本，同时给输电线的架设带来很大的困难．第四页，共十四页，编辑于2023年，星期三阅读并回答教材“思考与讨论”中的问题。

练习：输送10kw的电功率，采用400V的电压输电，输电线的总电阻为10Ω，求（1）输电线中的电流？输电线中损失的电压是多少？用户得到的电压是多少？（2）输电线损失的功率是多少？用户得到的功率是多少？（3）如果采用4000V电压输电，输电线损失的功率是多少？（1）25A250V150V（2）6250W3750W（3）62.50W

（2）减小输电电流I

第五页，共十四页，编辑于2023年，星期三

电站的装机容量一定，因此电站向外输送的电功率是一定的，即在实际中不能以用户少用或不用电来减少输电线上的功率损失．

采用高压输电是减小输电线上功率损失的最有效、最经济的措施．提高输电电压U：在输送功率P一定，输电线电阻R一定的条件下，输电电压提高到原来的n倍，输电线上的功率损失降为原来的1/n2倍．目前我国远距离输电采用的电压有110KV、220KV、330KV第六页，共十四页，编辑于2023年，星期三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求越高，建设费用越高。实际输送电能时，要综合考虑，如输送功率的大小、距离的远近、技术和经济要求等，要依照不同情况选择合适的输电电压。

第七页，共十四页，编辑于2023年，星期三发电站升压变压器高压输电降压变压器用户第八页，共十四页，编辑于2023年，星期三远距离输电原理图14223UUUURIF用线

rI1I3I4n1n2n3n4P1P2P3P4升压变压器降压变压器第九页，共十四页，编辑于2023年，星期三二、输电线路上的电压损失１.电压损失：输电线路始端电压U跟末端电压U’的差值，称为输电线路上的电压损失，U＝U－U’，如图所示：2.输电线电阻造成电压损失

U＝IR．

3．减小输电线路上电压损失的方法

（1）减小输电线电阻R

对高压输电线路效果不佳．

（2）减小输电电流I在输送电功率不变的前提下，提高输电电压是有效的措施．

第十页，共十四页，编辑于2023年，星期三三、电网供电第十一页，共十四页，编辑于2023年，星期三

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，降低一次能源的输送成本，获得最大的经济效益。同时，电网可以减少断电的风险，调剂不同地区电力供需平衡，保障供电质量。第十二页，共十四页，编辑于2023年，星期三

例：发电机输出电压220V，输出功率44kW，每条输电线电阻0.2Ω，求用户得到的电压和电功率各是多少？如果发电站先用变压比为1：10的升压变压器将电压升高，经同样输电线路，后经10：1的降压变压器降压后供给用户，则用户得到的电压和电功率各是多少？140V,28KW219.2V,43.84KW第十三页，共十四页，编辑于2023年，星期三拓展：

有一台内阻为1Ω的发电机，供给一所学校照明电路，如图，升压变压器的匝数比为1：4，降压变压器的匝数比为4：1，输电线总阻为R=4Ω，全校共22个班，每班有“220V,40w”的灯6盏，若要保