高压输电原理.ppt

高压输电原理,r,高压输电原理,用户使用电能的功率P用=UI,导线上损耗电能的功率P损=I2r,I,U,发电站输出电能的功率P出=U出I=P用+P损=UI+I2r,一台1.25105kW的发电机发出的电，若用10kV的电压输送，输电线上的电流将有多大？假如两条线每千米的电阻是0.1，那么电流在1km长的两条导线上将产生多少功率？若以这种方式将电能输送5km的距离，输电线路上损耗的功率占发电机输出功率的百分比是多少？,解：由P=UI和发电机输出的功率、输送电压，可得输电导线上的电流,I=P/U=(1.25108)/(1.0104)A=1.25104A,I,经过1km的输电线（电阻为r=0.1),产生的热功率,P损=I2r=（1.25104）20.1W1.6107W,在5km的距离上，输电线电阻r=0.5。产生的热功率,P损=I2r=（1.25104）20.5W8107W,P损/P100=(8107)/(1.25108)10064,由上题可知，直接将发电站发出的电能远距离输送时，输电线上损耗的电能就比较大。因此要进行远距离输电时，就必须设法降低电能在输电线上的损耗。,那到底有没有办法降低输电线路上的电能损耗呢，若有该采用什么办法呢？,由导线上损耗电能的功率P损=I2r，可得导线损耗电能的原因是导线有电阻输电过程中有电流。,方法一减小输电导线的电阻因由此可得一下办法：,增大导线的横截面积,减小输电导线的长度,选用电阻率较小的材料做导线,方法可行，方法也可以考虑，但有限。,方法二减小输电导线上的输电电流,由P损=I2r，当输电电流减半时，电损就会减少到原来的四分之一。设电源输出的电功率为p，输出的电压为U则输电电流I=P/U。由I=P/U可得，在输电功率一定的情况下减小电流的方法：,由于输电距离一定，所以实际中不可能通过减小L来减小R,耗费的金属材料多，增加架设成本同时给架设带来难度，因此很有限,减小输送电功率P,提高输电电压U,方法可行,在输电功率P、导线电阻R一定的情况下。U越大I越小,实际中不能以用户不用或少用来达到减少损耗的目的,综上所述，减少电损地方法主要有三种：,采用电阻率较低的材料；,根据实际需要适当地增加导线的横截面积；,在输出功率一定得情况下，提高输电电压。,实际上，前两种方法都很有限。我们试从理论推导的过程中，来看一下第三种方法是否有效。,当输电功率P一定时,可由P=UI得:I=P/U,再由P损=I2r，可得P损=(P/U)2r,所以当电压变为原来的n倍时P损=(P/nU)2r=P损/n2,因此当输送电压升高后，输电线路上电能损耗会大大降低所以人们在远距离输电时采用高压、超高压、和特高压进行输电。,P损=I2r=25020.5W=3.125104W,在5km的距离上，输电线电阻r=0.5。产生的热功率,解：由P=UI和发电机输出的功率、输送电压，可得输电导线上的电流,I=P/U=(1.25108)/(5.0105)A=250A,在500km的距离上，输电线电阻r=50。产生的热功率,P损=I2r=250250W=3.125106W,P损/P100=(3.125106)/(1.25108)100=2.