高中物理电能的输送课件人教版选修.pptx
电站第1页/共25页用户第2页/共25页 输送电能的基本要求应当是输送电能的基本要求应当是：可靠、保质、经济第3页/共25页一、输电线上的功率损失 设输电电流为I，输电线电阻为R，则输电线上的功率损失为：第4页/共25页2减少输电线上功率损失的方法 （1）减小输电线的电阻R 减小输电线长度L：由于输电距离一定，所以在实际中不可能用减小L来减小R减小电阻率：目前一般用电阻率较小的铜或铝作导线材料增大导线的横截面积S，这要多消耗金属材料，增加成本，同时给输电线的架设带来很大的困难第5页/共25页（2）减小输电电流）减小输电电流 I 减小输送功率减小输送功率P P：由由于于电电站站的的装装机机容容量量一一定定，因因此此电电站站向向外外输输送送的的电电功功率率是是一一定定的的，即即在在实实际际中中不不能能以以用用户户少少用用或或不不用用电电来来减减少少输输电电线线上上的功率损失的功率损失第6页/共25页提高输电电压提高输电电压U U：在输送功率在输送功率P P 一定，输电线电阻一定，输电线电阻R R一定一定的条件下，输电电压提高到原来的的条件下，输电电压提高到原来的n n倍，倍，输电线上的功率损失降为原来的输电线上的功率损失降为原来的1/n1/n2 2倍倍采用高压输电是减小输电线上功率损失的最有效、最经济的措施 第7页/共25页 电站 R 用户P PPIP=P+P功率关系功率关系第8页/共25页二、输电线路上的电压损失电压损失：输电线路始端电压U跟末端电压U的差值，称为输电线路上的电压损失，U U U，如图所示：电站 R 用户UU UI第9页/共25页2造成电压损失的因素（1）输电线电阻造成电压损失 UIR（2）输电线感抗和容抗造成电压损失第10页/共25页 3减小输电线路上电压损失的方法 （1）减小输电线电阻R 对高压输电线路效果不佳 （2）减小输电电流I在输送电功率不变的前提下，提高输电电压是有效的措施 第11页/共25页三、交流高压输电的基本环节 发电站升压变压器高压输电降压变压器用户第12页/共25页第13页/共25页 1.输送功率为100kW 以下，距离为几百米以内，一般采用220V 的电压送电。这就是通常用的 低压线路。2.输送功率为几千kW 到 几万kW，距离为几十km到上百km,一般采用35kV 或110kV 的电压送电。这就是所谓 高压输 电。3.如果输送功率为10 万kW 以上，距离为几百km，就必须采用220kV 甚至更高的电压送电。这就是所谓 超高压输电。第14页/共25页 目前我国远距离送电采用的电压有110kV、220kV 和330kV,在少数地区已开始采用500kV的超高压送电。目前世界上正在试验的最高输电电压是1150kV。大型发电机发出的电压，等级有 10.5kV、13.8kV、15.75kV、18.0kV。第15页/共25页第16页/共25页U0RR0U2U1U3UI1电路图第17页/共25页 例：发电机输出电压220V，输出功率44kW，每条输电线电阻0.2，求用户得到的电压和电功率各是多少？如果发电站先用变压比为1：10的升压变压器将电压升高，经同样输电线路，后经10：1的降压变压器降压后供给用户，则用户得到的电压和电功率各是多少？140V,28KW219.2V,43.84KW第18页/共25页 思考：有一台内阻为思考：有一台内阻为11的发电机，的发电机，供给一所学校照明电路，如图，升压供给一所学校照明电路，如图，升压变压器的匝数比为变压器的匝数比为1 1：4 4，降压变压器，降压变压器的匝数比为的匝数比为4 4：1 1，输电线总阻为，输电线总阻为R=4R=4，全校共，全校共2222个班，每班有个班，每班有“220V,40w220V,40w”的灯的灯6 6盏，若要保证全部盏，若要保证全部电灯正常发光，讨论：电灯正常发光，讨论：1 1）发电机的输）发电机的输出功率多大？出功率多大？2 2）发电机的电动势多大？）发电机的电动势多大？3 3）输电效）输电效率是多少？率是多少？4 4）若使用灯数减半并正常）若使用灯数减半并正常发光，发电机的输出功率是否减半？发光，发电机的输出功率是否减半？第19页/共25页2008年初湖南电网遭遇50年来最重冰灾 第20页/共25页2008年初湖南电网遭遇50年来最重冰灾 第21页/共25页小结：输电导线上功率损失PI2R，电压损失UIR.提高输电电压是减小功率损失和电压损失的有效途径 电网输电第22页/共25页 两种办法：两种办法：减少输电线的电阻。减少输电线的电阻。R=L/SR=L/S减小输电线中的电流，减小输电线中的电流，提高输电提高输电电压。电压。一一.输电导线上的功率损失：输电导线上的功率损失：设输电电流为设输电电流为I I，输电线的电阻为，输电线的电阻为R R，则，则功率损失为：功率损失为：P=I P=I 2 2 R R 一般要求：一般要求：P10%P P10%P 第23页/共25页 二二.输电线上的电压损失输电线上的电压损失U U 发发 电电 厂厂 输电线输电线R R 用用电电设设备备UPU PUPI 通常要求通常要求:U 10%U 10%15%U15%U第24页/共25页感谢您的观看！第25页/共25页
