《远距离输电》.ppt7课件

电能的输送为了合理的利用能源,发电站要建在靠近这些能源的地方.而用电的地方却很多.有的地方离发电站很远,因此需要把电能输送到远方,这就涉及电能的输送问题．输送电能的基本要求：可靠：少故障和停电。保质：即电压和频率稳定。经济：输电线路建造和运行的费用低.可靠、保质、经济．一、电能的输送二、输电的模型r输电线输电线电厂用户U送电厂向外输电时其两端的电压。输送电压：电厂对外发出的功率输送功率：R输电线输电线电厂用户U送讨论：1、输电过程中有电能损耗吗？2、是什么原因造成的？3、远距离输电过程中的电能损耗怎样计算？输电导线长，电阻大，当电流通过输电线时，会产生热量，损失一部分电能.2、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？1、降低输电损耗的途径是什么？讨论与交流：由ΔP=I2r可知：可减少功率损失。减少输电线的电阻减少输电线的电流（3）减少材料的电阻率ρ（1）减少输电线的长度L（2）增加导线的横截面积S由可知：SLR几种材料的电阻率材料ρ(Ω·m)材料ρ(Ω·m)银铜铝钨1.6×10-81.7×10-82.7×10-85.3×10-8铁锰铜合金镍铜合金镍铬合金1.0×10-74.4×10-75.0×10-71.0×10-63、若采用减小导线中电流的方法，又应采用什么措施？讨论与交流：减小输送功率P由P=IU可知：提高输电电压U可减小输电电流。把功率为22KW的电能用总电阻为2Ω的导线输送到远方的用户，用220V的电压输电，导线损失的功率为多少？若改用22KV的电压输电，导线损失的功率又为多少？例122KV输电，损失的功率为220V输电，损失的功率为W4104W4RUPP2)(RUPP2)(减小输送电流的方法可以通过提高输电电压来实现。总结：造成电压损失的因素:四、输电线上的电压损耗的降低思考：在输电过程中，电源输送的电压是否全部加在用户上？r电源用户U送U用U损IrUUU用送（1）输电线电阻造成电压损失（2）输电线的感抗和容抗造成电压损失．(高中阶段计算中只考虑输电线电阻造成的电压损失)1．发电厂发电机的输出电压为U1，发电厂至学校的输电导线的总电阻为R，通过导线的电流为I，学校得到的电压为U2，则输电导线上损耗的功率可表示为（）BCD课堂练习：A．B．C．I2RD．I（U1-U2）RU21RUU221)(交流高压输电的基本环节发电站升压变压器高压输电线降压变压器用户发电站→升压变压器→高压输电线→降压变压器→用电单位14223UUUURIF用线RI1I3I4n1n2n3n4P1P2P3P4功率关系：电压关系：电流关系：2121nnUU1221nnII4343nnUU3443nnIIIII3232UUU损21PP32PPP损43PP四.远距离输电的结构升压变压器降压变压器解远距离输电问题的基本方法:中间突破,两头发展.P损=I2R线U损=IR线线损RUUPUPI3322【典例2】发电机的端电压为220V，输出功率44kW，输电导线的电阻为0.2Ω，如果用初、次级线圈匝数之比为1∶10的升压变压器升压，经输电线后，再用初、次级线圈匝数比为10∶1的降压变压器降压供给用户．(1)画出全过程的线路示意图；(2)求用户得到的电压和功率；(3)若不经过变压而直接送到用户，求用户得到的电压和功率．思路点拨画好电路图，将各物理量在图上标准确，然后理解各物理量之间的关系．解析(1)示意图如下图所示．(2)由图可知，升压变压器次级的输出电压U2＝n2n1U1＝2200V．据理想变压器P入＝P出，则升压变压器次级的输出电流I2＝PU2＝44×1032200A＝20A，输电线上的功率损失和电压损失分别为P损＝I22R＝202×0.2W＝80W.U损＝ΔU＝IR＝20×0.2V＝4V．所以降压变压器初级上的输入电压和电流为U3＝U2－U损＝2200V－4V＝2196V，I3＝I2＝20A.降压变压器次级的输出电压和电流为U4＝n4n3U3＝110×2196V＝219.6V，I4＝n3n4I3＝10×20A＝200A.用户得到的功率为P4＝U4I4＝219.6×200W＝4.392×104W.借题发挥处理远距离输电问题，首先要画出输电线路示意图，并将已知量和待求量写在电路图的相应位置．其次解题时要抓“两头”——电源、用电器．要注意“中间一条线”——输电线，以变压器为界将整个输电电路划分为几个独立的回路．以变压器为联系的纽带将“两头”与中间“输电线”联系起来，抓住P入＝P出，利用变压比、变流比等规律进行分析与计算．五.输电模式1、常用的输电模式有几种？各是什么？2、我国远距离输电采用的电压有哪几种？低压输电：输电功率为100kW以下，距离为几百米以内，一般采用220V的电压输电。高压输电：输电功率为几千千瓦到几万千瓦，距离为几十千米到几百千米，一般采用35kV或110kV的电压输电。超高压输电：输电功率为10万千瓦以上，距离为几百千米，必须采用220kV或更高的电压输电。有110kV、220kV、330kV，输电干线采用500kV超高压，西北电网的电压甚至达到750kV。1、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）课堂练习：2、某小型水电站发电机输出的电功率为100kW，输出电压250V，现准备向远处输电，所用输电线的总电阻为8Ω，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5%，用户获得220V电压.求应选用匝数比为多大的升压变压器和降压变压器？（理想变压器）课堂练习：3．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，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。B．因为热功率P=IU，所以应采用低电压、小电流输电，才能减小输电导线上的热损耗。C．因为热功率P=I2R，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。D．以上说法均不正确。C课堂练习：RUP2