电能的远距离传输

4.3电能的远距离传输

电能的输送汕头１.电能的突出优点:便于远距离输送２.输送电能的基本要求：可靠—保证供电线路可靠的工作，少有故障保质—保证电能的质量（电压和频率稳定）经济—输电线路建造和运行的费用低，电能损耗少一、电能的输送3、在输电过程中的实际问题：由于输电线长，电阻大，当电流通过输电线时，产生热量Q，损失一部分电能，同时输电线上有电压降，故又损失一部分电压.

（1）输电线上的功率损失（2）输电线路上的电压损失二、降低输电损耗的两个途径1．输电导线上的功率损失(1)损失功率计算：设输电电流为I，输电线电阻为R线，则输电线上的功率损失为ΔP＝I2R线二、降低输电损耗的两个途径(2)减小输电线上功率损失的方法．采用高压输电是减小输电线上功率损失最有效最经济的措施．②减小输电电流I：由P＝UI得，在输送功率一定的情况下，提高输电电压，即可减小输电电流．U提高到原来的n倍，P损降为原来的1/n2倍．P线损=I2·R线总1、减小输送电流2、减小输电线电阻指导思想1、采用高压输电2、选用电阻率小的材料3、增大导线的截面积已采取的措施二、降低输电损耗的两个途径2．输电线上的电压损失◆引起电压损失的因素有哪些？既有输电线电阻造成的电压损失ΔU=IR，又有感抗和容抗造成的电压损失采用高压输电是减小输电线上电压损失最有效的措施．远距离输电的基本环节

发电站升压变压器高压输电降压变压器用户14223UUUURIF用线

rI1

I3I4n1n2n3n4P1P2P3P4升压变压器降压变压器三、远距离输电原理图四、远距离输电的输送电路及基本关系3．特别强调(2)输电线的电阻计算时，应注意输电线长度为距离的两倍．

(3)处理远距离输电问题．首先要画出输电线路示意图，并将已知量和待求量写在电路图的相应位置．其次解题时要抓“两头”——电源、用电器．要注意“中间一条线”——输电线，以变压器为界将整个输电电路划分为三个独立的回路．以变压器为联系的纽带将“两头”与中间“输电线”联系起来，利用能量守恒、变压比、变流比等规律进行分析与计算．例1

发电机的端电压为220V，输出功率44kW，输电导线的电阻为0.2Ω，如果用初、次级线圈匝数之比为1∶10的升压变压器升压，经输电线后，再用初、次级线圈匝数比为10∶1的降压变压器降压供给用户．(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送到用户，求用户得到的电压和功率．

例1

发电机的端电压为220V，输出功率44kW，输电导线的电阻为0.2Ω，如果用初、次级线圈匝数之比为1∶10的升压变压器升压，经输电线后，再用初、次级线圈匝数比为10∶1的降压变压器降压供给用户．(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送到用户，求用户得到的电压和功率．(1)示意图如图所示

例3

风力发电作为新型环保新能源，近几年来得到了快速发展，如图所示，风车阵中发电机输出功率100kW，输出电压是250V，用户需要的电压是220V，输电线电阻为10Ω.若输电线因发热而损失的功率为输送功率的4%，试求：(1)画出此输电线路的示意图；(2)在输电线路中设置的升、降压变压器原、副线圈的匝数比；(3)用户得到的电功率是多少．

例3

风力发电作为新型环保新能源，近几年来得到了快速发展，如图所示，风车阵中发电机输出功率100kW，输出电压是250V，用户需要的电压是220V，输电线电阻为10Ω.若输电线因发热而损失的功率为输送功率的4%，试求：(1)画出此输电线路的示意图；(2)在输电线路中设置的升、降压变压器原、副线圈的匝数比；(3)用户得到的电功率是多少．(3)P用＝P－P损＝P(1－4%)＝96kW.章末整合解决远距离输电问题要注意以下两点：2．分别在“三个回路”以及“两个变压器”上找各物理量之间的关系，特别注意以升压变压器的副线圈、输电线、降压变压器的原线圈组成的回路，在此回路中利用电路知识分析电压关系和功率关系．

章末整合专题分类突破例2交流发电机的端电压是220伏，输出功率为4400瓦，输电导线总电阻为2欧．试求：(1)用户得到的电压和功率各多大？输电损失功率多大？(2)若发电机输出端用1∶10的升压变压器升压后，经同样输电导线输送，再用10∶1的降压变压器降压后供给用户，则用户得到的电压和功率又多大？(1)I＝P/U＝20AU用＝U－IR＝180VP用＝P－I2R＝3600WP损＝I2R＝800W

章末整合专题分类突破例2交流发电机的端电压是220伏，输出功率为4400瓦，输电导线总电阻为2欧．试求：(1)用户得到的电压和功率各多大？输电损失功率多大？(2)若发电机输出端用1∶10的升压变压器升压后，经同样输电导线输送，再用10∶1的降压变压器降压后供给用户，则用户得到的电压和功率又多大？1）电压关系：U1/U2=

，U2=

，U3/U4=

；2）电流关系：I1/I2=

，I2=

，I3/I4=

；

3）功率关系：

=

，P2=

，P3=

；

4）输电电流：I2=

；5）损耗功率：

P损=

。

n2/n1n3/n4P1P2U3+U损n1/n2n4/n3

I3P3+P损P4二、降低输电损耗的两个途径

１.电功率损失

①输电电流:I=

；