高中物理 5.5《电能的输送》课件 新人教选修32.ppt

5.5 5.5 电能的输送电能的输送2021/8/11 星期三1输送电能的基本要求是：输送电能的基本要求是：可靠、保质、经济可靠、保质、经济可靠：可靠：是指保证供电线路可靠地工作，是指保证供电线路可靠地工作，少有故障和停电。少有故障和停电。保质：保质：就是保证电能的质量，即电压就是保证电能的质量，即电压和频率稳定。和频率稳定。经济：经济：是指输电线路建造和运行的费是指输电线路建造和运行的费用低，电能损耗小用低，电能损耗小2021/8/11 星期三21 1、为什么输电线上有电能损失？、为什么输电线上有电能损失？由于输电线长，电阻大，当电流通过由于输电线长，电阻大，当电流通过输电线时，产生输电线时，产生热量热量QQ，损失一部分电能，损失一部分电能，同时输电线上有同时输电线上有电压降电压降，故又损失一部，故又损失一部分电压分电压.（1)1)减少导线电阻，由电阻定律知减少导线电阻，由电阻定律知一、输电线上的功率损失一、输电线上的功率损失2 2、如何减少电能损失？、如何减少电能损失？2021/8/11 星期三3减小材料的电阻率减小材料的电阻率.银的电阻率最小，银的电阻率最小，但价格昂贵，目前选用电阻率较小的但价格昂贵，目前选用电阻率较小的铜或铝作输电线铜或铝作输电线.减小输电线的长度减小输电线的长度L L不可行，因为要保不可行，因为要保证输电距离证输电距离.增加导线的横截面积，可适当增大横增加导线的横截面积，可适当增大横截面积。太粗不可能，既不经济又架截面积。太粗不可能，既不经济又架设困难设困难。2021/8/11 星期三4（2 2）减小输电线中的电流）减小输电线中的电流 阅读并回答教材阅读并回答教材4949页页“思考与讨思考与讨论论”中的问题。中的问题。练习：练习：输送输送10kw10kw的电功率，采用的电功率，采用400V400V的电压的电压输电，输电线的总电阻为输电，输电线的总电阻为1010，求（，求（1 1）输电线）输电线中的电流？输电线中损失的电压是多少？用户中的电流？输电线中损失的电压是多少？用户得到的电压是多少？（得到的电压是多少？（2 2）输电线损失的功率）输电线损失的功率是多少？用户得到的功率是多少？（是多少？用户得到的功率是多少？（3 3）如果）如果采用采用4000V4000V电压输电，输电线损失的功率是多电压输电，输电线损失的功率是多少？少？（1 1）25A 250V 150V25A 250V 150V（2 2）6250W 6250W 3750W3750W（3 3）62.50W62.50W 2021/8/11 星期三5 提高输电电压提高输电电压，是减少，是减少电能损失的行之有效的办电能损失的行之有效的办法法2021/8/11 星期三6二、远距离输电原理图二、远距离输电原理图14223UUUURIF用线 rI1 I3I4n1n2n3n4P1P2P3P4升压变压器升压变压器降压变压器降压变压器2021/8/11 星期三7远距离输电示意图远距离输电示意图2021/8/11 星期三8我国常用的远距离输电采用的电压有我国常用的远距离输电采用的电压有 110 kV 110 kV、220 kV220 kV、330 kV330 kV，输电，输电干线采用干线采用500 kV500 kV的超高压，西北电网的超高压，西北电网正在建设正在建设750kV750kV的线路。的线路。2021/8/11 星期三9是不是输电电压越高越好？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，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。况选择合适的输电电压。2021/8/11 星期三10三、电网供电三、电网供电 采用电网供电的优点：采用电网供电的优点：可以在能源产地使用大容量发电机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少断电的风险，调剂不同地区电力供需平衡，保障供电质量。需平衡，保障供电质量。2021/8/11 星期三11例例1 1、一小型发电站通过升压，降压变压器把电能、一小型发电站通过升压，降压变压器把电能输给用户。已知发电机的输出功率是输给用户。已知发电机的输出功率是500kW500kW，端电压为端电压为500V500V，升压变压器原、副线圈的匝数，升压变压器原、副线圈的匝数比为比为1:51:5，两变压器间输电线的总电阻为，两变压器间输电线的总电阻为1.51.5，降压变压器的输出电压为降压变压器的输出电压为220V220V，不计变压器的，不计变压器的损耗。求：损耗。求：（1 1）升压变压器的副线圈两端电压；）升压变压器的副线圈两端电压；（2 2）输电导线上的功率损失；）输电导线上的功率损失；（3 3）降压变压器原、副线圈的匝数比；）降压变压器原、副线圈的匝数比；（4 4）用户得到的功率。）用户得到的功率。（4 4）440kW440kW（1 1）2500V2500V（2 2）60kW60kW（3 3）10:110:12021/8/11 星期三12例例2 2、某交流发电机输出功率为、某交流发电机输出功率为5105105 5 W W，输出电压为，输出电压为U=1.010U=1.0103 3 V V，假如输电，假如输电线的总电阻线的总电阻R=10R=10，在输电线上损失的，在输电线上损失的电功率等于输电功率的电功率等于输电功率的5%5%，用户使用电，用户使用电压压U=380 V.U=380 V.（1 1）画出输电线路的示意图（标明各部）画出输电线路的示意图（标明各部分的符号）分的符号）2021/8/11 星期三13（2 2）所用升压和降压变压器的原、）所用升压和降压变压器的原、副线圈的匝数比是多少？（使用的副线圈的匝数比是多少？（使用的变压器是理想变压器）变压器是理想变压器）1 1：10 10 2525：1 12021/8/11 星期三142021/8/11 星期三15