物理：《电能输送》

1、第五章第五章交变电流交变电流第五节电能输送教教 学学 目目 标标 1知道降低输电损耗的两个途径。2知道“便于远距离输送”是电能的优点，知道输电过程。3了解电网供电的优点和意义。 1.发电机输出电压220V ，输出功率44kW， 每条输电线电阻0.2，求：（1）线路损失的电压和电功率各是多少？（2）发电机输出电压如是2200V,线路损失的电压和电功率又各是多少？用电器8V, 0.16KW80V, 16KW用电器一、输电线上的功率损失 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： RIP2二减少输电线上功率损失的方法 （1）减小输电线的电阻R 减小输电线长度L：由于输电距离一定，所以在

2、实际中不可能用减小L来减小R减小电阻率：目前一般用电阻率较小的铜或铝作导线材料增大导线的横截面积S，这要多消耗金属材料，增加成本，同时给输电线的架设带来很大的困难减小输送功率减小输送功率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少输电线上的功率损失提高输电电压提高输电电压U ：在输送功率在输送功率P P 一定，输电线电阻一定，输电线电阻R R一定的条件下，输电一定的条件下，输电电压提高到原来的电压提高到原来的n n倍，输电

3、线上的功率损失降为原来倍，输电线上的功率损失降为原来的的1/n1/n2 2倍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 （2）减小输电电流 I 三峡水电站三峡水电站用户用户发电站升压变压器高压输电降压变压器用户 输送电能的基本要求应当是输送电能的基本要求应当是： 可靠、保质 、经济 目前我国远距离送电采用的电压有目前我国远距离送电采用的电压有110kV、220kV 和和330kV, 在少数地区已开始采用在少数地区已开始采用500kV的超高压送电。的超高压送电。 目前世界上正在试验的最高输电电压是目前世界上正在试验的最高输电电压是1150kV。 大型发电机发出的电压，等级有大型发

4、电机发出的电压，等级有 10.5kV、13.8kV、15.75kV、18.0kV。 12 三、远距离输电简化电路图三、远距离输电简化电路图发电厂发电厂升压变压器升压变压器降压变压器降压变压器用户用户 2.发电机输出电压220V ，输出功率44kW， 每条输电线电阻0.2，求用户得到的电压和电功率各是多少？如果发电站先用变压比为1：10的升压变压器将电压升高，经同样输电线路，后经10：1的降压变压器降压后供给用户， 则用户得到的电压和电功率各是多少？140V, 28KW219.2V, 43.84KW 用电器用电器3、小型水利发电站的发电机输出功率为24.5 kW，输出电压为350 V，输电线总电

5、阻为4 ，为了使输电线损耗功率为发电机输出功率的5%，需在发电机处设升压变压器，用户所需电压为220 V，所以在用户处需安装降压变压器输电电路图如图所示，求：(1)输电线上的电流(2)升压变压器的原、副线圈的匝数之比(3)降压变压器的原、副线圈的匝数之比35/2AU2=1400vn1/n2=1/4U3=1330vn3/n4=133/22四.变压器原副匝数比的设计1.升压变压器1.根据线路损失计算线电流2.用输出功率除以线电流计算电压3.利用电压比与匝数比关系求解2.降压变压器1.根据线电流和线路电阻计算损失电压2.用升压变压器输出电压减去线路损失电压计算降压变压器的原线圈电压3.利用电压比与匝

6、数比关系求解方法一方法二1.根据线路损失计算线电流2.用升压变压器输出功率除以电压计算原线圈中线电流3.用户用电功率除以电压计算降压变压器的副线圈电流4.利用电流比与匝数比关系求解 4.有一台内阻为1的发电机，供给一所学校照明电路，升压变压器的匝数比为1：4，降压变压器的匝数比为4：1，输电线总阻为R=4，全校共22个班，每班有“220V,40w”的灯6盏，若要保证全部电灯正常发光，讨论：1）输电线上损失功率是多少？2）发电机的输出功率多大？3）发电机的电动势多大4）若使用灯数减半并正常发光，发电机的输出功率是否减半？144w5424w500v五.电网供电小结：输电导线上功率损失PI2R ，电

7、压损失UIR.提高输电电压是减小功率损失和电压损失的有效途径电网输电：可靠、保质可靠、保质 、经济、经济1、远距离输送交流电都采用高电压输电，我国正在研究比330kV高得多的电压进行输电，采用高压输电的优点是( )A可节省输电线的铜材料B可根据需要调节交流电的频率C可减小输电线上能量损失D可加快输电的速度AC2.发电厂发电机的输出电压为U1，发电厂至用户的输电导线的总电阻为R，通过输电导线的电流为I，输电线末端的电压为U2，下面选项表示输电导线上损耗的功率的是( )A. U12/R B.(U1-U2)2/RCI2R DI(U1U2) BCD3（2009年海南物理）一台发电机最大输出功率为4000kW,电压为4000V，经变压器T1升压后向远方输电。输电线路总电阻R=1k。到目的地经变压器T2降压，负载为多个正常发光的灯泡（220V、60W）。若在输电线路上消耗的功率为发电机输出功率的10%,变压器T1和T2的耗