5.5 电能的输送详解

电能的输送输送电能的基本要求是：可靠、保质、经济可靠：是指保证供电线路可靠地工作，少有故障和停电。保质：就是保证电能的质量，即电压和频率稳定。经济：是指输电线路建造和运行的费用低，电能损耗小。1、为什么输电线上有电能损失？由于输电线长，电阻大，当电流通过输电线时，产生热量Q，损失一部分电能，同时输电线上有电压降，故又损失一部分电压。一、输电线上的功率损失2、如何减少电能损失？rIP2损（1）减少导线电阻（2）减小输电线中的电流①减小材料的电阻率ρ.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.②减小输电线的长度L不可行，因为要保证输电距离.③增加导线的横截面积，可适当增大横截面积。太粗不可能，既不经济又架设困难。（1)减少导线电阻。由电阻定律知SLRrIP2损（2）减小输电线中的电流rIP2损输电时，要保证用户损耗的功率P保持不变，由P=UI知，提高输电电压可以减小输电电流，从而减小损失的功率。提高输电电压，是减少电能损失的行之有效的办法二、远距离输电原理图14223UUUURIF用线rI1I3I4n1n2n3n4P1P2P3P4升压变压器降压变压器远距离输电示意图我国常用的远距离输电采用的电压有110kV、220kV、330kV，输电干线采用500kV的超高压，西北电网正在建设750kV的线路。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。三、电网供电采用电网供电的优点：1、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，获得最大的经济效益。2、电网可以减小断电的风险，调剂不同地区电力供需平衡，保障供电质量。3、使用电网，可以根据火电、水电、核电的特点，合理地调度电力，使电力供应更加可靠，质量更高。电网：通过网状的输电线、变电站，将许多电厂和广大用户连接起来，形成的全国性或地区性的输电网络．输电新技术1、直流输电（避免电容、电感对输电电流的阻碍作用）2、超导电缆输电（减小线路电阻）课后练习例1、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500kW，端电压为500V，升压变压器原、副线圈的匝数比为1:5，两变压器间输电线的总电阻为1.5Ω，降压变压器的输出电压为220V，不计变压器的损耗。求：（1）升压变压器的副线圈两端电压；（2）输电导线上的功率损失；（3）降压变压器原、副线圈的匝数比；（4）用户得到的功率。（4）440kW（1）2500V（2）60kW（3）10:1例2、某交流发电机输出功率为5×105W，输出电压为U=1.0×103V，假如输电线的总电阻R=10Ω，在输电线上损失的电功率等于输电功率的5%，用户使用电压U=380V.(1)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？（使用的变压器是理想变压器）1：1025：1