单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2022-12-03,#,秦山核电站,内蒙古准格尔热电厂,达板城风力发电站,三峡水电站,发电,的地方,：为了合理的,利用能源,和,保护环境,发电站要建在靠近这些能源的地方（一般离城市较远）,.,用电的地方,却很多，,有的地方离发电站很远,因此需要把电能输送到远方,这就涉及电能的输送问题,城市,远,距离,三峡水电站,.,电能的输送,一、输送电能的基本,要求,1,可靠,保证,供电线路可靠地工作，,故障,少,3,经济,输电线路,建造,和,运行,费用低，,电能损耗少,2,保质,保证电能的质量,电压,和,频率,稳定,各种,用电设备都是按照一定的,工作电压,设计的，电压过低或过高，用电器都不能正常工作，甚至会造成损坏。使用交流的用电器还要求频率稳定。,交流直流输电之争,1882,年爱迪生电气照明公司在伦敦建立了第一座发电站，安装了三台,110,伏“巨汉”号直流发电机，这是爱迪生于,1880,年研制的，这种发电机可以为,1500,个,16,瓦的白炽灯供电,。,美国发明家威斯汀豪斯 组建了自己的电气公司，致力于推广交流输电。,VS,（,1,）减小输电线的电阻,根据电阻定律，,：选用电阻率小的金属材料,L,：输电距离一定,S,：适当增大导线的横截面积,二,、降低输电损耗的两个途径,1.,在输电电流一定的情况下，如果线路的电阻减为原来的一半，线路上损失的功率减为原来的几分之一?在线路电阻一定的情况下，如果输电电流减为原来的一半线路上损失的功率减为原来的几分之一?,2.,通过第2步的两项计算，你认为哪个途径对于降低,输电,线路,的损耗更为有效?,3.,怎样计算用户消耗的功率,P,?,4.,在保证用户的电功率的前提下，怎样才能减小输电电流？,因为：,P,损,=I,2,r,1.,电阻减半：,2.,减少电流对降低损耗更有效,电流减半：,3.,P=P,损,+P,用,P,用,=,P,-,P,损,P,用,=UI-,I,2,r,4.,要想在用户得到的功率不变的前提下,降低电流,I,，,那就要,提高输送电压,U,。,（,2,）减小输电导线中的电流,提高输送电压,U,（,高压输电,）,P,用,=UI-,I,2,r,P,损,=I,2,r,P=UI,，,P,损,变为,1/n,2,。,U,提高,n,倍,，,I,降低为,1/n,，,p,不变,依照,不同,情况,（距离远近、输送功率大小等）,选择,合适的输电电压,。,目前,我国远距离输电采用的电压有,110 kV,、,220 kV,、,330 kV,，输电干线已经采用,500 kV,和,750 kV,的超高压，西北电网甚至达到,1 100 kV,的特高压。,二,、降低输电损耗的两个途径,解析：,【,例题,2,】,中国已投产运行的,1 000 kV,特高压输电，是目前世界上电压最高的输电工程假设甲、乙两地原来用,500 kV,的超高压输电，在保持输送电功率和输电线电阻都不变的条件下，现改用,1 000 kV,特高压输电，不考虑其他因素的影响则,(,),A,输电电流变为原来的,2,倍,B,输电线上降落的电压将变为原来的,2,倍,C,输电线上降落的电压将变为原来的,1,/2,D,输电线上损耗的电功率将变为原来的,1/2,C,2,输送过程图,3,输电过程,电路被划分为三个独立的回路，每个回路均可以应用闭合电路欧姆定律，串、并联电路规律，而变压器的电压、电流、功率关系是联系不同回路的桥梁。,交流高压输电的基本环节,用户,升压变压器,高压输电,降压变压器,发电站,10,千伏,几百千伏,100,千伏左右,10,千伏左右,220,伏,发电机和变压器,决定电压,用户,决定功率和电流,缺陷：,产能浪费,4.,一对一供电,三、,电网供电,4.,电网供电,优点：,合理调度电力，减少断电风险,我国的电网：,国家电网和南方电网。,通过,网状的输电线、变电站，将许多电厂和广大用户连接起来,三、,电网供电,远距离输电原理图,功率关系：,电压关系：,电流关系：,思考：,画出输电过程示意图，写出各个物理量之间的联系。,升压变压器,降压变压器,n,1,F,R,用,r,n,2,n,3,n,4,U,1,I,1,P,1,I,2,U,2,P,2,I,3,U,3,P,3,I,4,U,4,P,4,三、,电网供电,判一判,(1),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。,(,),(2),高压输电是通过提高电压、减小输电电流来减少输送电路的发热损耗。,(,),(3),高压输电必须综合考虑各种因素，不一定是电压越高越好。,(,),(4),从发电厂发出的电输送到用户均需要采用高压输电。,(,),(5),使用升压变压器和降压变压器进行远距离输电时，用户得到的电压可以高于发电机输出的电压。,(,),(6),远距离输电时，若升压变压器匝数比为,1,n,，降压变压器匝数比为,n,1,，则升压变压器的输入电压和降压变压器的输出电压相等。,(,),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。,减小输电线的电阻,减小输电导线中的电流：提高输电电压（有效途径）,降低输电损耗两个途径,电能输送的基本模型,“多对多”的模式,输电技术的发展：直流高压输电,电网供电,发电厂,交流变直流,直流变交流,用户,高压输电,课堂小结,1.,远距离输电中，当输送的电功率为P，输电电压为U时，输电线上损失的电功率为P，若输送的电功率增加为4P，而输电线中损失的电功率减为,（输电线电阻不变），则输电电压应增为（）,A.32U,B.16U,C.8U,D.4U,小试牛刀,C,小试牛刀,2.,天津卷通过一理想变压器，经同一线路输送相同的电功率P，原线圈的电压U保持不变，输电线路的总电阻为R。当副线圈与原线圈的匝数比为k时，线路损耗的电功率为P,1,，若将副线圈与原线圈的匝数比提高到nk，线路损耗的电功率为P,2,，则P,1,和,分别为（）,D,小试牛刀,3.,发电厂输出的交流电压为U=22 kV，输送功率为P=2.210,6,W，现在用户处安装一降压变压器，用户的电压为220 V，发电厂到变压器间的输电线总电阻为r=22,，求：,（1）输电导线上损失的电功率P；,（2）输电导线上损失的电压U；,（3）降压变压器原、副线圈匝数之比n,1,n,2,。,课堂小结,1.,输电导线的功率损失分析：,减小电阻,(,受条件制约,),高电压输电,(,应用广泛,),P,损,=I,2,R=,P,2,R,线,/,U,2,送,2.,简单输送电路的计算和步骤：,画出供电图,以变压器铁心为界线分出各个回路,各回路可独立运用欧姆定律分析,.,各回路间通过线圈匝数比与电压比和电流比的关系,总功率不变等联系求解。,课后作业,1.,如图所示，某小型水电站发电机的输出功率为10 kW，输出电压为400 V，向距离较远的用户供电，为了减少电能损失，使用2 kV高压输电，最后用户得到220 V、9.5 kW的电，求：,（1）水电站升压变压器原、副线圈匝数比n,1,n,2,。,（2）输电线路导线电阻R。,（3）用户降压变压器原、副线圈匝数比n,3,n,4,。,课后作业,2.,发,电机的端电压为,220V,，输出电功率为,44kW,，输电线电阻为,0.2,，如果发电站用匝数比为,1,10,的变压器将电压升高，经过输电线后用匝数比为,10,1,的变压器将电压降低供给用户，用户得到的电压和电功率各是多少？,U,1,U,4,U,2,U,3,用户,I,2,F,r,I,1,I,3,I,4,n,1,n,2,P,1,P,2,P,3,P,4,发电机,n,3,n,4,解：,直流输电,科学漫步,超导输电,