【公开课】4.3电能的远距离传输.ppt

例题：发电机输出功率为100 kW，输出电压是250 V，用户需要的电压是220 V，输电线电阻为10 Ω.若输电线中因发热而损失的功率为输送功率的4%,求： （1）在输电线路中设置的升、降压变压器原副线圈的匝数比. （2）画出此输电线路的示意图. （3）用户得到的电功率是多少？ 解析： 输电线路的示意图如图所示 输电线损耗功率P线=100×4%kW=4kW， 又P线=I22R线 输电线电流I2=I3=20 A 原线圈中输入电流I1= =400A U2=U1n2/n1=250×20=5000V U3=U2-U线=5000-20×10=4800V 用户得到电功率P出=100×96%=96kW 输电线上的电压 损失，除了与输 电线的电阻有关 ，还与感抗和容 抗有关。当输电 线路电压较高、 导线截面积较大 时，电抗造成 的电压损失比 电阻造成的还 要大。 直流输电 科学漫步 超导输电 输电导线上功率损失： 输电导线上电压损失： 提高输电电压是减小功率损失和电压损失的有效途径． 作业：完成同步作业 1．(多选)发电厂电机的输出电压为U1,,发电厂至学校的的输电导线总电阻为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：A．U12/R　　B．(U1-U2)2/R 　　 C．I2R D．(U1-U2)I 2．（多选）在远距离输电中，当输电线的电阻和输送的电功率不变时那么 　　　 A．输电线路上损失的电压与输送电流成正比 B．输电的电压越高，输电线路上损失的电压越大 C．输电线路上损失的功率跟输送电压的平方成反比 D．输电线路上损失的功率跟输电线的电流成正比 3．（多选）远距离输送一定功率的交流电，若输电电压提高n倍则 A．输电导线上损失的电功率不变 B．输电导线的电压损失不变 C．输电导线的电功率损失原来的1/n倍D．输电导线的电功率损失是原来的1/n2倍E．输电导线的电压损失是原来的1/n倍F．输电导线的电压损失是原来的1/n2倍 4.一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。 2500V 60kW 10:1 440kW 教师应自己做演示实验 思考 （1）为什么要进行远距离输电？ （2）为什么输电过程中有电能损失？会产生怎样的影响？ （3）怎样减小输电过程中的电能损失？ （4）交流高压输电的基本环节？ 为了合理利用能源,发电站要建在靠近这些能源地方 火力发电站 风力发电站 水利发电站 大亚湾核电站 秦山核电站 三峡水电站 新疆风力发电 而用电的地方却分布很广: 输送电能的基本要求是：可靠、保质、经济。 电能输送的优点：方便、节约 电站站址 用户(负载） 远距离 能源丰富， 有利开发 能源缺乏， 用电量大 需要远距离输电 面临的问题 如何减少输电中的功率损失？ 25A 250V 150V 6250W 3750W 一、输电线上的功率损失 １．任何输电线都有电阻，存在功率损失． 　　　设输电电流为I，输电线电阻为R，则输电线上的功率损失为： 　　如果输送的电功率为P，输电电压为U，输电线的总长度为l，横截面积为S，电阻率为? 则功率损失可表示为 ： 2．减少输电线上功率损失的方法 （1）减小输电线的电阻R 　　①减小输电线长度l：由于输电距离一定，所以在实际中不可能用减小l来减小R． 　　②减小电阻率?：目前一般用电阻率较小的铜或铝作导线材料． 　　③增大导线的横截面积S，这要多耗资金属材料，增加成本，同时给输电线的架设带来很大的困难． （2）减小输电电流 I 　　　①减小输送功率P：由于电站的装机容量一定，因此电站向外输送的电功率是一定的，即在实际中不能以用户少用或不用电来减少输电线上的功率损失． 　　　②提高输电电压U：在输送功率P一定，输电线电阻R一定的条件下，输电电压提高到原来的n倍，输电线上的功率损失降为原来的1/n2倍． 　　采用高压输电是减小输电线上功率损失的最有效、最经济的措施． 二、输电线路上的电压损失 １．电压损失：输电线路始端电压U跟末端电压U’的差值，称为输电线路上的电压损失，?U ＝ U －U’ ，如图所示： 　以后在计算时只考虑输电线电阻所造成的电压损失． 2．造成电压损失的因素 （1）输电线电阻造成电压损失?U＝IR．