遠距離輸電(1)

1、 為了合理的利用能源為了合理的利用能源, ,發(fā)電站要建在靠近這些能源的地發(fā)電站要建在靠近這些能源的地方方. .而用電的地方卻很多而用電的地方卻很多, ,例如例如: : 有的地方離發(fā)電站很遠有的地方離發(fā)電站很遠, ,因此需要把電能輸送到遠方因此需要把電能輸送到遠方, ,這這就涉及電能的輸送問題就涉及電能的輸送問題即即: :第五節(jié)電能的輸送輸送電能的基本要求：輸送電能的基本要求：可靠：可靠：是指保證供電線路可靠地工作，少有故障和停電。是指保證供電線路可靠地工作，少有故障和停電。保質(zhì)：保質(zhì)：就是保證電能的質(zhì)量，即電壓和頻率穩(wěn)定。就是保證電能的質(zhì)量，即電壓和頻率穩(wěn)定。經(jīng)濟：經(jīng)濟：是指輸電線路建造和運行

2、的費用低，電能損耗小，是指輸電線路建造和運行的費用低，電能損耗小，電價低。電價低?？煽?、保質(zhì)、經(jīng)濟可靠、保質(zhì)、經(jīng)濟一、電能的輸送一、電能的輸送二、降低能耗的兩個途徑二、降低能耗的兩個途徑遠距離大功率輸電面臨的困難是什么？遠距離大功率輸電面臨的困難是什么？ 思考：思考：在輸電線上有功率損失。在輸電線上有功率損失。 1 1、輸電線上功率損失的原因是什么？功率損、輸電線上功率損失的原因是什么？功率損失的表達式是什么？失的表達式是什么？討論與交流：討論與交流： 輸電線上功率損失的輸電線上功率損失的主要主要原因是由于原因是由于輸電線有電阻輸電線有電阻，會有，會有一部分電能轉(zhuǎn)化為一部分電能轉(zhuǎn)化為熱能熱能而

3、損失掉。而損失掉。若輸電電流為若輸電電流為I I，輸電線的電阻為，輸電線的電阻為r r，則功率損失為，則功率損失為P P= =I I2 2r r若輸送的功率為若輸送的功率為P P，輸電電壓為，輸電電壓為U U，電線的總長度為，電線的總長度為L L，橫，橫截面積為截面積為S S，電阻率為，電阻率為 ，則功率損失可表示為：則功率損失可表示為：.)(2SLUPP 3 3、若采用減小導(dǎo)線電阻的方法，應(yīng)采用什么措、若采用減小導(dǎo)線電阻的方法，應(yīng)采用什么措施？施？ 2 2、降低輸電損耗的途徑是什么？、降低輸電損耗的途徑是什么？ 討論與交流：討論與交流：由由P P= =I I2 2r r可知：可知：可減少功率

4、損失?？蓽p少功率損失。減少減少輸電線的電阻輸電線的電阻減少減少輸電線的電流輸電線的電流（3）減少材料的電阻率減少材料的電阻率（1）減少輸電線的長度減少輸電線的長度L L（2）增加導(dǎo)線的橫截面積增加導(dǎo)線的橫截面積S S由由 可知：可知：SLR 把功率為把功率為220KW220KW的電能用鋁導(dǎo)線輸送到的電能用鋁導(dǎo)線輸送到10km10km以外以外的地方，要使功率損失為輸送功率的的地方，要使功率損失為輸送功率的10%10%，用，用220V220V的的電壓輸電，導(dǎo)線橫截面積大約為多少？電壓輸電，導(dǎo)線橫截面積大約為多少？（已知鋁的（已知鋁的電阻率電阻率=2.7=2.71010-8-8m m）做一做：做一做

5、：P62-P62-例題例題 4 4、哪種途徑對于降低輸電線路的損耗更有效？、哪種途徑對于降低輸電線路的損耗更有效？舉例說明。舉例說明。 討論與交流：討論與交流： 由由 可知，在輸電電流一定的情況下，線路可知，在輸電電流一定的情況下，線路電阻電阻減為原來的減為原來的一半一半，線路損耗的功率減為原來的，線路損耗的功率減為原來的一半一半。rIP2 在線路電阻一定的情況下，電壓提高一倍，由在線路電阻一定的情況下，電壓提高一倍，由 可知：線路中可知：線路中電流電流減為原來的減為原來的一半一半，而損耗的功率減為原來，而損耗的功率減為原來的的四分之一四分之一。UIP 采用采用高壓輸電高壓輸電是減小輸電線上功

6、率損失的是減小輸電線上功率損失的最最有效有效、最經(jīng)濟最經(jīng)濟的措施的措施 造成電壓損失的因素造成電壓損失的因素: : 三、輸電線上的電壓損耗的降低三、輸電線上的電壓損耗的降低思考：思考： 在輸電過程中，電源輸送的電壓是否全部加在在輸電過程中，電源輸送的電壓是否全部加在用戶上？用戶上？r電電 源源用用 戶戶U送送U用用U損損IrUUU 用用送送（1 1）輸電線）輸電線電阻電阻造成電壓損失造成電壓損失（2 2）輸電線的）輸電線的感抗感抗和和容抗容抗造成電壓損失造成電壓損失( (高中階段計算中高中階段計算中只考慮輸電線電阻只考慮輸電線電阻造成的電壓損失造成的電壓損失) ) 交流高壓輸電的基本環(huán)節(jié)交流高

7、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變壓器高壓輸電高壓輸電降壓變壓器降壓變壓器用戶用戶遠距離輸電過程示意圖遠距離輸電過程示意圖 在高壓輸電三個回路中，各部分的功率、電壓和在高壓輸電三個回路中，各部分的功率、電壓和電流關(guān)系如何？電流關(guān)系如何？探究與交流：探究與交流：1 14 42 22 23 3UUUURI IF F用用線線 rI I1 1I I3 3I I4 4n1n2n3n4P1P2P3P4功率關(guān)系：功率關(guān)系：電壓關(guān)系：電壓關(guān)系：電流關(guān)系：電流關(guān)系：2121nnUU 1221nnII 4343nnUU 3443nnII 32II 32UUU 21PP 32PPP 43PP 1 1在遠

8、距離輸電過程中，為減少輸電線路上在遠距離輸電過程中，為減少輸電線路上的電能損失，可采用的最佳方法是的電能損失，可采用的最佳方法是 （ ） A A使輸電線粗一些。使輸電線粗一些。 B B減短輸電線長度。減短輸電線長度。 C C減少通電時間。減少通電時間。 D D采用高壓輸電。采用高壓輸電。D課堂練習：課堂練習： P66- P66-提升提升-1-1、7 7、8 8、1212課堂練習：課堂練習： 3 3遠距離輸送一定功率的交變電流，若輸電電壓遠距離輸送一定功率的交變電流，若輸電電壓提高到原來的提高到原來的n n倍，則下列說法中正確的是（倍，則下列說法中正確的是（ ） A A輸電線上的電流變?yōu)樵瓉淼妮?/p>

9、電線上的電流變?yōu)樵瓉淼膎 n倍倍 B B輸電線上的電壓損失變?yōu)樵瓉淼妮旊娋€上的電壓損失變?yōu)樵瓉淼?/1/n n2 2 C C輸電線上的電功率損失變?yōu)樵瓉淼妮旊娋€上的電功率損失變?yōu)樵瓉淼?/1/n n D D若輸電線上的電功率損失不變，輸電線路長度若輸電線上的電功率損失不變，輸電線路長度可變?yōu)樵瓉淼目勺優(yōu)樵瓉淼膎 n2 2倍倍D課堂練習：課堂練習： 4 4下列關(guān)于減小遠距離輸電導(dǎo)線上熱損耗的說法下列關(guān)于減小遠距離輸電導(dǎo)線上熱損耗的說法中，正確的是（中，正確的是（ ） A A因為熱功率因為熱功率 ，所以應(yīng)降低輸送電壓，增，所以應(yīng)降低輸送電壓，增大輸電導(dǎo)線電阻，才能減小輸電導(dǎo)線上的熱損耗。大輸電導(dǎo)線

10、電阻，才能減小輸電導(dǎo)線上的熱損耗。 B B因為熱功率因為熱功率P P= =IUIU，所以應(yīng)采用低電壓、小電流，所以應(yīng)采用低電壓、小電流輸電，才能減小輸電導(dǎo)線上的熱損耗。輸電，才能減小輸電導(dǎo)線上的熱損耗。 C C因為熱功率因為熱功率P P= =I I2 2R R，所以可采用減小輸電線電阻，所以可采用減小輸電線電阻或減小輸送電流的方法來減小輸電導(dǎo)線上的熱損耗。或減小輸送電流的方法來減小輸電導(dǎo)線上的熱損耗。 D D以上說法均不正確。以上說法均不正確。C課堂練習：課堂練習：RUP2 5 5發(fā)電廠發(fā)電機的輸出電壓為發(fā)電廠發(fā)電機的輸出電壓為U U1 1，發(fā)電廠至學(xué)，發(fā)電廠至學(xué)校的輸電導(dǎo)線的總電阻為校的輸電

11、導(dǎo)線的總電阻為R R，通過導(dǎo)線的電流為，通過導(dǎo)線的電流為I I，學(xué)校得到的電壓為學(xué)校得到的電壓為U U2 2，則輸電導(dǎo)線上損耗的功率可，則輸電導(dǎo)線上損耗的功率可表示為（表示為（ ）BCD課堂練習：課堂練習：A AB B C CI I2 2R R D DI I（U U1 1- -U U2 2）RU21RUU221)( 某交流發(fā)電機輸出功率為某交流發(fā)電機輸出功率為5 510105 5 W W，輸出電，輸出電壓為壓為U=1.0U=1.010103 3 V V，假如輸電線的總電阻，假如輸電線的總電阻R=10R=10，在，在輸電線上損失的電功率等于輸電功率的輸電線上損失的電功率等于輸電功率的5%5%，用戶使，用戶使用電壓用電壓U=380 V.U=380 V. (1) (1)畫出輸電線路的示意圖（標明各部分的符號）畫出輸電線路的示意圖（標明各部分的符號）（2 2）所用升壓和降壓變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比）所用升壓和降壓變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比是多少？（使用的變壓器是理想變壓器）是多少？（使用的變壓器是理想變壓器）課堂練習：課堂練習： 7 7、某小型水電站發(fā)電機輸出的電功率為、某小型水電站發(fā)電機輸出的電功率為100 kW100 kW，輸出電壓輸出電壓250 V250 V，現(xiàn)準備向遠處輸電