7電能的輸送PPT教學(xué)課件

1、一、變壓器的構(gòu)造一、變壓器的構(gòu)造 1 1示意圖示意圖 2 2符號(hào)符號(hào)二、變壓器的工作原理：二、變壓器的工作原理： 1 1、互感互感現(xiàn)象：變壓器只能改變現(xiàn)象：變壓器只能改變交流電交流電的電壓和電流的電壓和電流 2 2、能量轉(zhuǎn)化：電能、能量轉(zhuǎn)化：電能磁場(chǎng)能磁場(chǎng)能電能電能 3 3、理想變壓器功率：理想變壓器功率：三、理想變壓器的三、理想變壓器的變壓變壓、變流變流規(guī)律：規(guī)律：四、常用變壓器四、常用變壓器復(fù)習(xí)回顧復(fù)習(xí)回顧 變壓器變壓器2121nnUU 1221nnII P入入P出出332211nInInI 第1頁(yè)/共26頁(yè)電站站址電站站址 用戶用戶(負(fù)載負(fù)載)遠(yuǎn)距離遠(yuǎn)距離能源豐富能源豐富有利開(kāi)發(fā)有利開(kāi)發(fā)

2、能源缺乏能源缺乏用電量大用電量大第2頁(yè)/共26頁(yè)輸送電能的基本要求：輸送電能的基本要求： 可靠、保質(zhì)、經(jīng)濟(jì)可靠、保質(zhì)、經(jīng)濟(jì)可靠：可靠：是指保證供電線路可靠地工作是指保證供電線路可靠地工作, ,少有故障和停電少有故障和停電保質(zhì)：保質(zhì)：是指保證電能的質(zhì)量是指保證電能的質(zhì)量, ,即電壓和即電壓和頻率穩(wěn)定頻率穩(wěn)定經(jīng)濟(jì)：經(jīng)濟(jì)：是指輸電線路建造和運(yùn)行的費(fèi)是指輸電線路建造和運(yùn)行的費(fèi)用低用低, ,電能損耗小電能損耗小第3頁(yè)/共26頁(yè)1、為什么輸電線上有電能損失、為什么輸電線上有電能損失?由于輸電線長(zhǎng)，電阻大，當(dāng)電流由于輸電線長(zhǎng)，電阻大，當(dāng)電流通過(guò)輸電線時(shí)，產(chǎn)生通過(guò)輸電線時(shí)，產(chǎn)生熱量熱量Q，損失一，損失一部分電

3、能，同時(shí)損失一部分電壓部分電能，同時(shí)損失一部分電壓.一、輸電線上的功率損失一、輸電線上的功率損失第4頁(yè)/共26頁(yè)(1)減小導(dǎo)線電阻減小導(dǎo)線電阻2、如何減少電能損失、如何減少電能損失?RIP2損(2)減小輸電線中的電流減小輸電線中的電流第5頁(yè)/共26頁(yè)SLR由電阻定律知由電阻定律知(1)減小導(dǎo)線電阻減小導(dǎo)線電阻減小材料的電阻率減小材料的電阻率.銀的電阻率最小銀的電阻率最小,但但價(jià)格昂貴價(jià)格昂貴,目前選用電阻率較小的銅或鋁作目前選用電阻率較小的銅或鋁作輸電線輸電線.減小輸電線的長(zhǎng)度減小輸電線的長(zhǎng)度L不可行不可行,因?yàn)橐ＷC因?yàn)橐ＷC輸電距離輸電距離.可適當(dāng)增大橫截面積可適當(dāng)增大橫截面積. .太粗不

4、可能太粗不可能,既不既不經(jīng)濟(jì)又架設(shè)困難經(jīng)濟(jì)又架設(shè)困難.方方法法第6頁(yè)/共26頁(yè)(2)減小輸電線中的電流減小輸電線中的電流1.輸電線路損失的功率輸電線路損失的功率RIP2損第7頁(yè)/共26頁(yè)3.哪個(gè)途徑對(duì)于降低輸電線路的損耗更哪個(gè)途徑對(duì)于降低輸電線路的損耗更為有效為有效?5.怎樣計(jì)算用戶得到的功率怎樣計(jì)算用戶得到的功率P?4.在保證用戶的電功率的前提下在保證用戶的電功率的前提下,怎樣才怎樣才能減小輸電電流能減小輸電電流?輸送輸送輸送輸送輸送輸送IUP 損輸送用戶PPP- - 第8頁(yè)/共26頁(yè)練習(xí)：練習(xí)： 輸送輸送10kw的電功率，采用的電功率，采用400V的的電壓輸電，輸電線的總電阻為電壓輸電，輸

5、電線的總電阻為10，求，求(1)輸電線中的電流輸電線中的電流?輸電線中損失的電壓輸電線中損失的電壓?用戶得到的電壓用戶得到的電壓?(1)25A 250V 150V(2)6250W 3750W(2)輸電線損失的功率輸電線損失的功率?用戶得到的功率用戶得到的功率?(3)如果采用如果采用4000V電壓輸電，輸電線損失電壓輸電，輸電線損失的功率的功率?用戶得到的功率用戶得到的功率?(3) 62.5W 9937.5W提高輸電電壓提高輸電電壓, 是減少電能損失的最有效的辦法是減少電能損失的最有效的辦法第9頁(yè)/共26頁(yè)第10頁(yè)/共26頁(yè)交流高壓輸電的基本環(huán)節(jié)交流高壓輸電的基本環(huán)節(jié) 發(fā)電站發(fā)電站升壓變壓器升壓

6、變壓器高壓輸電線高壓輸電線降壓變壓器降壓變壓器用戶用戶第11頁(yè)/共26頁(yè)發(fā)發(fā)電電機(jī)機(jī)升壓變壓器升壓變壓器高壓輸電線路高壓輸電線路降壓變壓器降壓變壓器 用電器 交流高壓輸電基本環(huán)節(jié)示意圖交流高壓輸電基本環(huán)節(jié)示意圖 第12頁(yè)/共26頁(yè)14223UUUURIF用用線線 rI1 I3I4n1n2n3n4P1P2P3P4升壓變壓器升壓變壓器降壓變壓器降壓變壓器二、遠(yuǎn)距離輸電原理圖二、遠(yuǎn)距離輸電原理圖功率關(guān)系：功率關(guān)系：P1=P2，P3=P4，P2=Pr+P3第13頁(yè)/共26頁(yè)電壓關(guān)系：電壓關(guān)系：14223UUUURIF用用線線 rI1 I3I4n1n2n3n4P1P2P3P4升壓變壓器升壓變壓器降壓變壓

7、器降壓變壓器3243432121,UUUnnUUnnUUr第14頁(yè)/共26頁(yè)3234431221,IIInnIInnIIr電流關(guān)系：電流關(guān)系：14223UUUURIF用用線線 rI1 I3I4n1n2n3n4P1P2P3P4升壓變壓器升壓變壓器降壓變壓器降壓變壓器第15頁(yè)/共26頁(yè)1.發(fā)電廠發(fā)電機(jī)的輸出電壓為發(fā)電廠發(fā)電機(jī)的輸出電壓為U1,發(fā)電廠發(fā)電廠至學(xué)校的輸電線電阻為至學(xué)校的輸電線電阻為R,通過(guò)導(dǎo)線的通過(guò)導(dǎo)線的電流為電流為I,學(xué)校輸入電壓為學(xué)校輸入電壓為U2,下列下列4個(gè)計(jì)個(gè)計(jì)算輸電線損耗的功率式子中，不正確算輸電線損耗的功率式子中，不正確的是的是( ) A、 B、 C、 D、21UR212

8、()UUR-2I R12()I UU-課堂練習(xí)課堂練習(xí)A第16頁(yè)/共26頁(yè)遠(yuǎn)距離輸電示意圖遠(yuǎn)距離輸電示意圖第17頁(yè)/共26頁(yè)是不是輸電電壓越高越好是不是輸電電壓越高越好?電壓越高，對(duì)輸電線路和變壓器的要電壓越高，對(duì)輸電線路和變壓器的要求越高，建設(shè)費(fèi)用越高。求越高，建設(shè)費(fèi)用越高。遠(yuǎn)距離輸電遠(yuǎn)距離輸電我國(guó)常用的遠(yuǎn)距離輸電采用的電壓有我國(guó)常用的遠(yuǎn)距離輸電采用的電壓有110 kV、220 kV、330 kV，輸電干線采用，輸電干線采用500 kV的超高壓，西北電網(wǎng)達(dá)到的超高壓，西北電網(wǎng)達(dá)到750kV。思思考考第18頁(yè)/共26頁(yè)2、一小型發(fā)電站通過(guò)升壓、一小型發(fā)電站通過(guò)升壓,降壓變壓器降壓變壓器把電能輸

9、給用戶把電能輸給用戶.已知發(fā)電機(jī)的輸出功率是已知發(fā)電機(jī)的輸出功率是500kW,端電壓為端電壓為500V,升壓變壓器原、副線升壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為圈的匝數(shù)比為1:5,兩變壓器間輸電線的總電兩變壓器間輸電線的總電阻為阻為1.5,降壓變壓器的輸出電壓為降壓變壓器的輸出電壓為220V,不不計(jì)變壓器的損耗計(jì)變壓器的損耗.求：求：(1)升壓變壓器的副線圈兩端電壓；升壓變壓器的副線圈兩端電壓；(2)輸電導(dǎo)線上的功率損失；輸電導(dǎo)線上的功率損失；(3)降壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比；降壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比；(4)用戶得到的功率。用戶得到的功率。440kW2500V60kW10:1課堂練習(xí)課堂練習(xí)第1

10、9頁(yè)/共26頁(yè)14223UUUURIF用用線線 rI1 I3I4n1n2n3n4P1P2P3P4升壓變壓器升壓變壓器降壓變壓器降壓變壓器第20頁(yè)/共26頁(yè)3、某交流發(fā)電機(jī)輸出功率為、某交流發(fā)電機(jī)輸出功率為5105 W，輸出電壓為輸出電壓為1.0103 V，假如輸電線的總電，假如輸電線的總電阻阻10，在輸電線上損失的電功率等于輸，在輸電線上損失的電功率等于輸電功率的電功率的5%，用戶使用電壓，用戶使用電壓380 V(1)畫(huà)出輸電線路的示意圖畫(huà)出輸電線路的示意圖(標(biāo)明各部分的標(biāo)明各部分的符號(hào)符號(hào))14223UUUURIF用用線線 rI1 I3I4n1n2n3n4P1P2P3P4升壓變壓器升壓變壓器

11、降壓變壓器降壓變壓器第21頁(yè)/共26頁(yè)14223UUUURIF用用線線 rI1 I3I4n1n2n3n4P1P2P3P4升壓變壓器升壓變壓器降壓變壓器降壓變壓器(2)所用升壓和降壓變壓器的原、副線圈的所用升壓和降壓變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比是多少匝數(shù)比是多少?(使用的是理想變壓器使用的是理想變壓器)1:10 25:13、某交流發(fā)電機(jī)輸出功率為、某交流發(fā)電機(jī)輸出功率為5105 W，輸出電壓為輸出電壓為1.0103 V，假如輸電線的總，假如輸電線的總電阻電阻10，在輸電線上損失的電功率等于，在輸電線上損失的電功率等于輸電功率的輸電功率的5%，用戶使用電壓，用戶使用電壓380 V第22頁(yè)/共26頁(yè)輸

12、送電路的計(jì)算步驟(1)畫(huà)出供電畫(huà)出供電示意圖示意圖(2)以變壓器鐵心為界以變壓器鐵心為界,分出各個(gè)分出各個(gè)回路回路,各回路各回路可獨(dú)立運(yùn)用歐姆定可獨(dú)立運(yùn)用歐姆定律分析律分析.(3)各回路間各回路間通過(guò)線圈匝數(shù)比與電通過(guò)線圈匝數(shù)比與電壓比和電流比的關(guān)系壓比和電流比的關(guān)系,總功率不總功率不變等聯(lián)系變等聯(lián)系.第23頁(yè)/共26頁(yè)1、學(xué)校有一臺(tái)應(yīng)急備用發(fā)電機(jī)、學(xué)校有一臺(tái)應(yīng)急備用發(fā)電機(jī),內(nèi)阻為內(nèi)阻為r=1, 升壓變壓器匝數(shù)比為升壓變壓器匝數(shù)比為1:4,降壓變壓器降壓變壓器的匝數(shù)比為的匝數(shù)比為4:1,輸電線的總電阻為輸電線的總電阻為R=4,全全校校22個(gè)教室個(gè)教室,每個(gè)教室用每個(gè)教室用“220V,40W”的燈的燈6盞盞,要求所有燈都正常發(fā)光要求所有燈都正常發(fā)光,則：則：(1)發(fā)電機(jī)的輸出功率多大？發(fā)電機(jī)的輸出功率多大？(2)發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)多大？發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)多大？(3)輸電線上損耗的電功率多大？輸電線上損耗的電功率多大？ 練習(xí)練習(xí)第24頁(yè)/共26頁(yè)2、在遠(yuǎn)距離輸電時(shí)、在遠(yuǎn)距離輸電時(shí),要考慮盡量減少要考慮盡量減少輸電線上的功率損失輸電線上的功率損失.有一個(gè)坑口電站有一個(gè)坑口電站,輸輸送的電功率為送的電功率為P=500kW,當(dāng)使用當(dāng)使用U=5kV的的電壓輸電時(shí)電壓輸電時(shí),測(cè)得