3.4 电能的远距离输送 课件（27张PPT）
文档属性
| 名称 | 3.4 电能的远距离输送 课件（27张PPT） |  | |
| 格式 | ppt | ||
| 文件大小 | 1.9MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 鲁科版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-03-28 16:06:14 | ||
图片预览
文档简介
(共27张PPT)
第4节 电能的远距离输送
大亚湾核电站
秦山核电站
三峡水电站
新疆风力发电
需要电能的地方分布很广，而电站相对来说比较集中，因此要把电站的电能向外输送，有的需要输送到远方，这就涉及电能的输送问题．
电能的应用具有四方面的优越性
① 电能来源广泛。
② 电能便于输送。
③ 电能使用方便。
④ 电能有利于保护环境。
[例1]输送10kW的电功率，采用400V的的电压输电，线路总电阻为10欧，
(1)输电导线中的电流是多少A
线路损失的电压是多少V
用户得到的电压是多少V
(2)输电线中损失的电功率是多少？
用户得到的功率有多少
25A
250V
150V
6250W
3750W
1.减少输电线的电阻
*选用电阻率小的金属作导线材料。
（一般用铝或铜）
*增大导线的横截面
R=ρ
L
S
P=I2R
*缩短距离
如何减小输电线上的功率损失、电压损失？
一、采用高压输电的原因
2.减小输电线上的电流
思考：若输电电压提高100倍，则输送过程中损失的功率变为原来的多少倍？
P=I2R
P=UI
*提高输送电压
基本环节
发电站
升压变压器
高压输电
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
二、高压交流输电与直流输电
U1
U2
U3
U4
发电站
升压变压器
高压输电线路
降压变压器
用电单位
输送距离
送电电压
送电方式
100KW以下
几百米以内
220V
低压送电
几千千瓦
～几万千瓦
几十千米
～上百千米
35kv
或者110kv
高压送电
10万千瓦以上
几百千米以上
220kv或更高
超高压送电
输送功率
我国目前采用的远距离输电方式
110kv 220kv 330kv 500kv
短距离低压输电电路图：
发电厂输出电压 U
输出功率P
I=P/U
U ＝ U －U’
远程高压输电电路图：
P1=P2=P
P损=I22R
P3=P-P损
P4=P3
功率关系
电压关系
发电厂输出电压 U1
升压后 U2=N2U1/N1
降压后U4=N4U3/N3
U损=I2R
U3=U2-U损
电流关系
I1 / I2= N2 / N1
I2 / I4= N4 / N3
I2 = P / U2
I4 = P4 / U4
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5×105 W，输出电压为U=1.0×103 V，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=380 V.
（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）
1：10 25：1
1．远距离输送交流电都采用高压输电．我国正在研究用比330 kV高得多的电压进行输电．采用高压输电的优点是( )
A．可节省输电线的材料
B．可根据需要调节交流电的频率
C．可减小输电线上的能量损失
D．可加快输电的速度
2.超导是当今高科技研究的热点，利用超导材料可实现无损耗输电．现有一直流电路，输电总电阻为0.4 Ω，它提供给用电器的电功率为40 kW，电压为800 V．若用临界温度以下的超导电缆代替原来的输电线，保持供给用电器的功率和电压不变，那么节约的电功率为( )
A．1 kW B．1.6×103 kW
C．1.6 kW D．10 kW
节约的电功率即为普通电路输电时损耗的电功率
I＝P/U＝40×103/800 A＝50 A．
P线＝I2R＝502×0.4 W＝1 000 W
第4节 电能的远距离输送
大亚湾核电站
秦山核电站
三峡水电站
新疆风力发电
需要电能的地方分布很广，而电站相对来说比较集中，因此要把电站的电能向外输送，有的需要输送到远方，这就涉及电能的输送问题．
电能的应用具有四方面的优越性
① 电能来源广泛。
② 电能便于输送。
③ 电能使用方便。
④ 电能有利于保护环境。
[例1]输送10kW的电功率，采用400V的的电压输电，线路总电阻为10欧，
(1)输电导线中的电流是多少A
线路损失的电压是多少V
用户得到的电压是多少V
(2)输电线中损失的电功率是多少？
用户得到的功率有多少
25A
250V
150V
6250W
3750W
1.减少输电线的电阻
*选用电阻率小的金属作导线材料。
（一般用铝或铜）
*增大导线的横截面
R=ρ
L
S
P=I2R
*缩短距离
如何减小输电线上的功率损失、电压损失？
一、采用高压输电的原因
2.减小输电线上的电流
思考：若输电电压提高100倍，则输送过程中损失的功率变为原来的多少倍？
P=I2R
P=UI
*提高输送电压
基本环节
发电站
升压变压器
高压输电
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
二、高压交流输电与直流输电
U1
U2
U3
U4
发电站
升压变压器
高压输电线路
降压变压器
用电单位
输送距离
送电电压
送电方式
100KW以下
几百米以内
220V
低压送电
几千千瓦
～几万千瓦
几十千米
～上百千米
35kv
或者110kv
高压送电
10万千瓦以上
几百千米以上
220kv或更高
超高压送电
输送功率
我国目前采用的远距离输电方式
110kv 220kv 330kv 500kv
短距离低压输电电路图：
发电厂输出电压 U
输出功率P
I=P/U
U ＝ U －U’
远程高压输电电路图：
P1=P2=P
P损=I22R
P3=P-P损
P4=P3
功率关系
电压关系
发电厂输出电压 U1
升压后 U2=N2U1/N1
降压后U4=N4U3/N3
U损=I2R
U3=U2-U损
电流关系
I1 / I2= N2 / N1
I2 / I4= N4 / N3
I2 = P / U2
I4 = P4 / U4
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5×105 W，输出电压为U=1.0×103 V，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=380 V.
（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）
1：10 25：1
1．远距离输送交流电都采用高压输电．我国正在研究用比330 kV高得多的电压进行输电．采用高压输电的优点是( )
A．可节省输电线的材料
B．可根据需要调节交流电的频率
C．可减小输电线上的能量损失
D．可加快输电的速度
2.超导是当今高科技研究的热点，利用超导材料可实现无损耗输电．现有一直流电路，输电总电阻为0.4 Ω，它提供给用电器的电功率为40 kW，电压为800 V．若用临界温度以下的超导电缆代替原来的输电线，保持供给用电器的功率和电压不变，那么节约的电功率为( )
A．1 kW B．1.6×103 kW
C．1.6 kW D．10 kW
节约的电功率即为普通电路输电时损耗的电功率
I＝P/U＝40×103/800 A＝50 A．
P线＝I2R＝502×0.4 W＝1 000 W