高压输电原理

1、新疆风力发电站三峡水力发电站山东火力发电站大亚湾核电站秦山核电站三峡水电站有的地方离发电站很远，因此需要把电能输送到远方，即远距离输电。为了合理利用这些资源，发电站要修建在靠近这些能源的地方。而用电的地方却分布很广。城市、乡村、高山、平原3.1 输电原理计算： 一座小型水电站，把电能送到10千米外的用户，用总电阻是0.5 的输电线把电输送给用户，水电站输送的电功率是22 kW.假如用220 V电压输电，计算输电导线上的功率损失和用户得到的功率远距离输电的主要问题导线是有电阻的，电流流过时，由于电流的热效应而使导线发热，一部分电能转化成热能而损失掉。发电站用户（负载） U思考：如何减少电能损失？

2、Q=I2Rt措施1、减小电阻2、减小电流3、缩短通电时间X分析讨论：如何1 . 降低导线电阻电阻的决定式：是导线的电阻率，L是导线的长度，S是导线的横截面积。减少导线电阻的方法： 选用电阻率小的金属作导线材料。（一般用铝或铜）（1）减少*缩短距离不可能解析：P损P10%20000010%=20000W例题：把功率200 kW电能用铝线送到10 km处，要使功率损失10%，用110 V电压输电，导线横截面积多大？=2.910-8m太粗，不可能，既不经济又架设困难.又 导线电流IP/U，导线长为两地距离2倍。代入数据解得：S9.6m。（2）增加S*增大导线的横截面-多种困难*实际是多股绞线拧成的，

3、中心是钢线，它的机械强度大，不易拉断；钢线周围是铝线，不仅导电性能好，而且密度小，使输电线不致太重。 为什么支持高压输电？高压输电究竟有什么地方如此的吸引我们?思考：为什么一定要用高电压输电？解：1、当U=5KV时，由P=UI 得I=P/U=1000103/5000=200A 当U=50KV时，由P=UI 得I=P/U=1000103/5000=20A2、当U=5KV时，由P=I2R 得 P=（200）210 w =400KW 当U=50KV时，由P=UI 得 P=（20）210 w =4KW电路中电能的损失为：损失的功率： 2.降低导线中的电流注：发电机输出功率是一定的，由P=UI知，要减少

4、I，就必须提高输电电压U。【例】把功率200 kW电能用铝线送到10 km处，要使功率损失10%，用11KV电压输电，导线横截面积多大？解析：P损P10%=20000010%=20000W代入数据解得：S9.6mm。思考：若输电电压提高为原来的100倍，则输送过程中损失的功率变为原来的多少倍？1/1002思考：是不是输电电压越高越好？为什么？不是。电压过高，会增加绝缘有困难，因而架线的费用增加，输电线路还容易向大气放电，增加电能的损失。要综合考虑，选择合适的输电电压。*我国远距离输电采用110KV、220KV、330KV的电压，少数线路已经采用550KV*说明：一般大型发电机组发电电压是10K

5、V左右，要先升到110KV、220KV、330KV或550KV后经高压架空线送出。到了用电区，又要遂级把电压降下来。U1U2U3 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实际采用几种输电方式输电示意图3、高压输电过程：四、电网供电 通常把由输电、变电、配电设备及相应的辅助系统组成的联系发电与用电的统一整体称为电力网。简称电网。现在，有的还与外国联网，形成国际化的电网。优点：（1）用电网送电，可以在

6、一次能源产地使用大容量的发动机组，减少发电设施的重复建设，降低运输成本，获得最大经济利益。 （2）可以保证发电和供电系统的安全与可靠，调整不同地区的电力供需的平衡，保障供电的质量。一、输电导线发热损失电能的计算：P损=I2R二、减少输电导线发热损失电能的方法：减小输电线的R和I三、减小输电线的电阻的方法：1、选用电阻率小的金属作导线材料2、增大导线的横截面3、综合：多股绞线钢芯铝线四、减小输电线的电流方法提高输电电压，P输=UI五、高压输电全过程；示意图和有关计算六、电网供电：网络化，国际化。经济、可靠、质量高小结1、远距离输电时，为了减少输电线上电能损失，应（ ）A.提高输送电压，增大输送电流B.提高输送电压，减小输送电流C.减小输送电压，增大输送电流D.减小输送电压，减小输送电流例与练B2、在远距离输电中，输电线电阻一定，输送电功率一定，如果将输电电压提高到原来的10倍，则输电线上消耗的功率变为原来的（ ）A.10倍 B.1/10倍 C.100倍 D.1/100倍例与练D3、把功率为22KW的电能用总电阻为2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？例与练4.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，它提供给用电器的电功率为40kw，电压为800V，若用临