第四章第3节电能的远距离传输

(共16张PPT)
第3节 电能的远距离传输
一、电压输送流程
发电厂
用户
路阻R2
路阻R1
U1
U2
发电厂
用户
路阻R
U1
U2
U路
U1=U路+U2
P1=P路+P2
P2P损=P路=I2R
当发电厂输送电压一定，长长的输电线上的电阻不能不考虑时：
1.输送的功率越大，输送电流就越大
2.路阻上消耗的电压、电功率就越大
3.用户得到的电压就越低，电能输
送效率就越低
二、一般输电的问题
三、解决问题的方法
1.减小路阻的方法
（1）使用低电阻率的材料
（2）在线路长度不变的情况下，使导线横截面增大。
问题是：增加了输电成本
2.在输电电压不变时，减小输电电流的方法。
问题是：减少了输电功率
3.在输电功率不少时，增加输送电压，减小输电电流的方法
四、变压器输送电能的示意
发电厂输出电压 U1 (定值）
升压后 U2=N2U1/N1（定值）
P1=P2=P
I2=P/U2
P损=I22R
U损=I2R
U3=U2-U损
P3=P-P损
降压后
U4=N4U3/N3
P4=P3
I4=P4/U4
在设计线路时，发电机的输出电压是要考虑到的，应该是决定因素，U1是确定的。
在设计线路时，用户的需要是要考虑到的，电压和功率应为额定值，即是决定因数。 P4、U4是确定的。
在设计线路时，线路上的电阻是要考虑到的，路阻R是确定的。允许功率损失的的百分比是一个重要的参量。
例1. 发电机的输出端的电压为220V，输出功率为4400W，输电线电阻为2Ω
（1） 用户得到的电压和功率是多少？
（2） 如果用1︰10的升压变压器，将电压升高经过同样的输电线后再用10︰1降压变压器，将电压降低供给用户，则用户得到的电压和功率各为多少，并求出两次损耗功率之比。
例1. 发电机的输出端的电压为220V，输出功率为4400W，输电线电阻为2Ω
（1） 用户得到的电压和功率是多少？
用户
发电机
R
用户与路阻看成串联
U用
U
I
例1. 发电机的输出端的电压为220V，输出功率为4400W，输电线电阻为2Ω
2） 如果用1︰10的升压变压器，将电压升高经过同样的输电线后再用10︰1降压变压器，将电压降低供给用户，则用户得到的电压和功率各为多少，并求出两次损耗功率之比。
发电机
变压器
变压器
用户
路阻
U1=220V,
U2=2200V
I2=2A
U路=4V
U3=2196V
P路=8W
P4=4392W
U4=219.6V
U用=180V; U'用=219.4V;
P用=3600W P'用=4392W
U路=40V; U‘路=4V;
P路=800W; P'路=8W
P路/ P'路=100:1
P=4400w
例2 远距离输送交变电流都是采用高压输电，我国正在研究用比330kV高得多的电压进行输电，采用高压输电的优点是 [ ]
A.可节省电线的铜材料。
B.可根据需要调节交变电流的频率
C.可减少输电线上的能量损失
D.可加快输电的速度
AC
例3 用10kV的高压输送100kW的电功率，在输电线上损失2%的电功率，则输电线的电阻是多少？如果把输送电压降到原来的一半，则输送电线上损失的电功率占输送功率的几分之几？
P损=2%P=2kW
I=P/U=10A
I'=P/U ' =20A
R=P损/I2=20Ω
P损 ' =I'2R=8kW
P损 ‘ / P=8%
4.输电线电阻共计1Ω，输送电功率是100Kw ，若用10kV的高压输电1min，输电线因发热损失的电能是 [ ]
A.100J B.
C. D.
B
问题：实际输电线之间相当于一个电容器，并存在电感。电容器会使输送电线之间产生漏电现象（因为交流电可以通过电容），使输送电能损失。电感对交变电流有阻碍作用，会引起输送电压的损失。
六、前景：直流输电
低压
交流
变压器
高压
交流
整流器
高压
直流
输送
高压
交流
整流器
变压器
低压
交流
高压
直流
发电厂
用户
5.关于远距离输电，下列说法中正确的是 [ ]
A.在输电功率一定的条件下，根据 可知，导线上损失的电功率与输电电压的平方成正比，与输电线的电阻成反比。
B.在输电功率一定的条件下，根据 可知，导线上损失的电功率与输电电压的平方成.反比，与输电线的电阻成正比。
C . .在输电功率一定和电线选定的条件下，导线上损失的电功率与输电电压的平方成反比。
D在输电功率和电压一定的条件下，导线上损失的电功率与输电线的直径的平方成正比。
C