第三章 交变电流
第4节 电能的输送
核心素养目标
1.理解远距离输电线上的能量损失与哪些因素有关.
2.应用理想变压器、电路知识对简单的远距离输电线路进行定量计算.
3.了解交变电流从发电站到用户的输电过程.
我国很多发电厂建在能源聚集的西部地区,而用电量大的城市多在东部沿海地区。从发电厂到用电量大的区域的远距离输电中,如何减少电能的损耗?
一、输送电能的基本要求
1.可靠:保证供电线路可靠地工作,少有故障。
2.保质:保证电能的质量——① 电压????和② 频率????稳定。
3.经济:输电线路建造和运行的费用低,③ 电能????损耗少。
二、降低电能损耗的两种途径
1.输电线上的功率损失:P= ,I为输电电流,r为输电线的电阻.
I2r
请讨论如何降低输电线上的损耗
2.降低输电损耗的两个途径
(1)减小输电线的电阻:在输电距离一定的情况下,为了减小电阻,应当选用电阻率 的金属材料,还要尽可能 导线的横截面积.
(2)减小输电线中的电流:为了减小输电电流,同时又要保证向用户提供一定的电功率,就要 输电电压.
小
增加
提高
假定输电线路中的电流是I,用户端的电压是U,两条导线的总电阻是r。在图3.4-2中,导线的电阻集中画为一个电阻r。
1.怎样计算输电线路损失的功率?
1.怎样计算输电线路损失的功率?
2。在输电电流一定的情况下,如果线图3.4-2输电电路图路的电阻减为原来的一半,线路上损失的功率减为原来的几分之一?在线路电阻一定的情况下,如果输电电流减为原来的一半,线路上损失的功率减为原来的几分之一?
3。通过第2步的两项计算,你认为哪个途径对于降低输电线路的损耗更有效?
4。怎样计算用户消耗的功率P?
5。在用户的用电功率一定的前提下,怎样才能减小输电电流?
三、电网供电
1.输电线上的电压损失
2.输电线上的功率损失
(1)ΔP=I2r,其中I为输电线上的电流,r为输电线的电阻.
例题1
B
例题2
D
随堂演练1
A
随堂演练2
某发电站,发电机的输出功率为5×105kW,采用500 kV的高压输电,输电线上的总电阻为20Ω,则输电线上的电流为___________A,输电线上损失的电压为___________V,输电线上损失的电功率为___________kW。
1000(1×103) 20000(2×104) 2×104
随堂演练3
BC