教育专题：27电能的输送.pptx

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1、2.6 电能输送第二章 交变电流可靠：可靠：是指保证供电线路可靠地工作，少有故障和停电。是指保证供电线路可靠地工作，少有故障和停电。经济：经济：是指输电线路建造和运行的费用低，电能损耗小。是指输电线路建造和运行的费用低，电能损耗小。可靠、经济可靠、经济一、电能的输送一、电能的输送二、输电的模型二、输电的模型r输电线输电线输电线输电线电电 源源用用 户户U送送电源向外输电时，其两端的电压即为输送电压电源向外输电时，其两端的电压即为输送电压。输送电压：输送电压：电源对外发出的功率即输送功率。电源对外发出的功率即输送功率。输送功率：输送功率：输电线上功率、电压损失的输电线上功率、电压损失的主要主要原

2、因是由于原因是由于输电线有电阻输电线有电阻，会有一，会有一部分电能转化为部分电能转化为热能热能而损失掉。而损失掉。若输电电流为若输电电流为I，输电线的电阻为，输电线的电阻为r，则：，则：三、降低能耗的两个途径三、降低能耗的两个途径功率损失为功率损失为:P=I2r电压损失为电压损失为:U=Ir假设发动机的功率为假设发动机的功率为150kw,输出电压为输出电压为220v。用横。用横截面积为截面积为120mm2的铜导线给相距的铜导线给相距120m的教室供电。的教室供电。已知铜的电阻率为已知铜的电阻率为1.7x10-8 m，试计算输电线的功，试计算输电线的功率损失和电压损失。率损失和电压损失。若输送的

3、功率为若输送的功率为P，输电电压为，输电电压为U，电，电线的总长度为线的总长度为L，横截面积为，横截面积为S，电阻率为，电阻率为 ，则功率损失可表示为：则功率损失可表示为：3.3.若采用减小导线电阻的方法，在输电线长度一定的若采用减小导线电阻的方法，在输电线长度一定的情况下，应采用什么措施情况下，应采用什么措施?2.2.降低输电损耗的途径是什么降低输电损耗的途径是什么?由由P=I2r可知：可知：可减少功率可减少功率损失。失。减少减少输电线的的电阻阻减少减少输电线的的电流流(3)减少材料的减少材料的电阻率阻率(1)减少减少输电线的的长度度L(2)增加增加导线的横截面的横截面积S由由可知：可知：把

4、功率为把功率为220KW的电能用铝导线输送到的电能用铝导线输送到10km以外的地方，要以外的地方，要使功率损失为输送功率的使功率损失为输送功率的10%，用，用220V的电压输电，导线横截面积的电压输电，导线横截面积大约为多少大约为多少?(已知铝的电阻率已知铝的电阻率=2.910-8m)(S=132cm2)在各种金属中银的电阻率最小，但价格昂贵，目前选用电阻率在各种金属中银的电阻率最小，但价格昂贵，目前选用电阻率较小的铜或铝作输电线，导线的横截面积能否无限制地增大？较小的铜或铝作输电线，导线的横截面积能否无限制地增大？2008年初湖南电网遭遇年初湖南电网遭遇50年来最重冰灾年来最重冰灾2008年

5、初湖南电网遭遇年初湖南电网遭遇50年来最重冰灾年来最重冰灾 4.若采用减小导线中电流的方法，又应采用什么措施若采用减小导线中电流的方法，又应采用什么措施?减小减小输送功率送功率P由由 P=IU 可知：可知：提高提高输电电压U可减小可减小输电电流。流。能否通过减小输送功率来减小输电电流能否通过减小输送功率来减小输电电流?把功率为把功率为22KW的电能用总电阻为的电能用总电阻为2的导线输送到远方的导线输送到远方的用户，用的用户，用220V的电压输电，导线损失的功率为多少？若改的电压输电，导线损失的功率为多少？若改用用22KV的电压输电，导线损失的功率又为多少？的电压输电，导线损失的功率又为多少？2

6、2KV输电，损失的功率为输电，损失的功率为 220V输电，损失的功率为输电，损失的功率为 减小减小输送送电流的流的方法方法可以通可以通过提高提高输电电压来来实现。总结：总结：四、高压输电四、高压输电从上述分析可知：无论是从减小输电线中的功率损失还是减小从上述分析可知：无论是从减小输电线中的功率损失还是减小电压损失方面看，在输电过程中都需要提高电压，减小输电电流，但电压损失方面看，在输电过程中都需要提高电压，减小输电电流，但大型发电机发出的电压不符合远距离输电的要求，怎么办？而到达目大型发电机发出的电压不符合远距离输电的要求，怎么办？而到达目的地的电压也不符合用户的要求，怎么办？你能设计一个高压

7、输电模的地的电压也不符合用户的要求，怎么办？你能设计一个高压输电模型吗？型吗？发电站发电站用户用户发电站站升升压变压器器高高压输电降降压变压器器用用户交流高压输电的基本环节交流高压输电的基本环节1.在高压输电三个回路中，各部分的功在高压输电三个回路中，各部分的功率、电压和电流关系如何？率、电压和电流关系如何？14223UUUURIF用用线线 rI1I3I4n1n2n3n4P1P2P3P4功率关系：功率关系：电压关系：电压关系：电流关系：电流关系：探究与交流：探究与交流：1.是不是输电电压越高越好？为什么？是不是输电电压越高越好？为什么？讨论与交流：讨论与交流：不是。电压越高，对输电线路和变压器

8、的要求越高，建设费不是。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。电压。远距离输电过程示意图远距离输电过程示意图五、常用的输电模式五、常用的输电模式低压输电：低压输电：输电功率为输电功率为100 kW以下，距离为几百米以内，一以下，距离为几百米以内，一般采用般采用220 V的电压输电。的电压输电。高压输电：高压输电：输电功率为几千千瓦到几万千瓦，距离为几十千输电功

9、率为几千千瓦到几万千瓦，距离为几十千米到几百千米，一般采用米到几百千米，一般采用35kV或或110 kV的电压输电。的电压输电。超高压输电：超高压输电：输电功率为输电功率为10万千瓦以上，距离为几百千米，万千瓦以上，距离为几百千米，必须采用必须采用220 kV或更高的电压输电。或更高的电压输电。1.远距离输送交变电流都采用高压输电。我国西北电网正在远距离输送交变电流都采用高压输电。我国西北电网正在建设建设750kV线路。采用高压输电的优点是线路。采用高压输电的优点是()A.可节省输电线的铜材料可节省输电线的铜材料 B.可根据需要调节交流电的频率可根据需要调节交流电的频率 C.可减少输电线上的能

10、量损耗可减少输电线上的能量损耗 D.可加快输电的速度可加快输电的速度C2.在远距离输电过程中，为减少输电线路上的电能损失，在远距离输电过程中，为减少输电线路上的电能损失，可采用的最佳方法是可采用的最佳方法是()A.使输电线粗一些使输电线粗一些B.减短输电线长度减短输电线长度C.减少通电时间减少通电时间D.采用高压输电。采用高压输电。D3.远距离输送一定功率的交变电流，若输电电压提高到远距离输送一定功率的交变电流，若输电电压提高到原来的原来的n倍，则下列说法中正确的是倍，则下列说法中正确的是()A.输电线上的电流变为原来的输电线上的电流变为原来的n倍倍B.输电线上的电压损失变为原来的输电线上的电

11、压损失变为原来的1/n2C.输电线上的电功率损失变为原来的输电线上的电功率损失变为原来的1/nD.若输电线上的电功率损失不变，输电线路长度可变为若输电线上的电功率损失不变，输电线路长度可变为原来的原来的n2倍倍D4.下列关于减小远距离输电导线上热损耗的说法中，正确的是下列关于减小远距离输电导线上热损耗的说法中，正确的是()A.因为热功率因为热功率 ，所以应降低输送电压，增大输电导线，所以应降低输送电压，增大输电导线电阻，才能减小输电导线上的热损耗。电阻，才能减小输电导线上的热损耗。B.因为热功率因为热功率P=IU，所以应采用低电压、小电流输电，才能减，所以应采用低电压、小电流输电，才能减小输电

12、导线上的热损耗。小输电导线上的热损耗。C.因为热功率因为热功率P=I2R，所以可采用减小输电线电阻或减小输送，所以可采用减小输电线电阻或减小输送电流的方法来减小输电导线上的热损耗。电流的方法来减小输电导线上的热损耗。D.以上说法均不正确。以上说法均不正确。C5.发电厂发电机的输出电压为发电厂发电机的输出电压为U1，发电厂至学校的输，发电厂至学校的输电导线的总电阻为电导线的总电阻为R，通过导线的电流为，通过导线的电流为I，学校得到的电，学校得到的电压为压为U2，则输电导线上损耗的功率可表示为，则输电导线上损耗的功率可表示为()BCDA.B.C.I2R D.I（U1-U2）6.某交流发电机输出功率

13、为某交流发电机输出功率为5105W，输出电压为，输出电压为=1.0103 V，假如输电线的总电阻，假如输电线的总电阻R=10，在输电线上损失的电功率等于输，在输电线上损失的电功率等于输电功率的电功率的5%，用户使用电压，用户使用电压U=380 V。(1)画出输电线路的示意图（标明各部分的符号）画出输电线路的示意图（标明各部分的符号）(2)所用升压和降压变压器的原、副线圈的匝数比是多少？所用升压和降压变压器的原、副线圈的匝数比是多少？(使用的变压器是理想变压器使用的变压器是理想变压器)7.某小型水电站发电机输出的电功率为某小型水电站发电机输出的电功率为100 kW，输出电压，输出电压250 V，现准备向远处输电，所用输电线的总电阻为，现准备向远处输电，所用输电线的总电阻为8，要求，要求输电时在输电线上损失的电功率不超过输送电功率的输电时在输电线上损失的电功率不超过输送电功率的5%，用，用户获得户获得220 V电压电压.求应选用匝数比为多大的升压变压器和降压求应选用匝数比为多大的升压变压器和降压变压器？变压器？(理想变压器理想变压器)