经典课件：电能的输送(教科版)

1、一、变压器的构造一、变压器的构造 1 1示意图示意图 2 2符号符号二、变压器的工作原理：二、变压器的工作原理： 1 1、互感互感现象：变压器只能改变现象：变压器只能改变交流电交流电的电压和电流的电压和电流 2 2、能量转化：电能、能量转化：电能磁场能磁场能电能电能 3 3、理想变压器功率：理想变压器功率：三、理想变压器的三、理想变压器的变压变压、变流变流规律：规律：复习回顾复习回顾 变压器变压器2121nnUU 1221nnII P入入P出出332211nInInI 输送电能的基本要求：输送电能的基本要求： 可靠、保质、经济可靠、保质、经济可靠：可靠：是指保证供电线路可靠地工作是指保证供电线

2、路可靠地工作, ,少有故障和停电少有故障和停电保质：保质：是指保证电能的质量是指保证电能的质量, ,即电压和即电压和频率稳定频率稳定经济：经济：是指输电线路建造和运行的费是指输电线路建造和运行的费用低用低, ,电能损耗小电能损耗小7.电能的输送电能的输送电站站址电站站址 用户用户(负载负载)远距离远距离能源丰富能源丰富有利开发有利开发能源缺乏能源缺乏用电量大用电量大1、为什么输电线上有电能损失、为什么输电线上有电能损失?由于输电线长，电阻由于输电线长，电阻R大，当电流大，当电流通过输电线时，产生通过输电线时，产生热量热量Q，损失一，损失一部分电能，同时损失一部分电压部分电能，同时损失一部分电压

3、.一、输电线上的功率损失一、输电线上的功率损失2QI Rt(1)减小导线电阻减小导线电阻2、如何减少电能损失、如何减少电能损失?RIP2损(2)减小输电线中的电流减小输电线中的电流SLR由电阻定律知由电阻定律知(1)减小导线电阻减小导线电阻减小材料的电阻率减小材料的电阻率.银的电阻率最小银的电阻率最小,但但价格昂贵价格昂贵,目前选用电阻率较小的铜或铝作目前选用电阻率较小的铜或铝作输电线。输电线。减小输电线的长度减小输电线的长度L不可行不可行,因为要保证因为要保证输电距离。输电距离。可适当增大横截面积可适当增大横截面积. .太粗不可能太粗不可能,既不既不经济又架设困难经济又架设困难。例如：用例如

4、：用220V把功率为把功率为10000kW的电能用铝的电能用铝导线输送到导线输送到10km10km以外的地方，要使功率损失为以外的地方，要使功率损失为输送功率的输送功率的10%10%，导线横截面积应多大？，导线横截面积应多大？222PLPI RUS输输（）2212000001.2Smmm2008年雪灾年雪灾(2)减小输电线中的电流减小输电线中的电流1.怎样计算输电线路损失的功率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在输电电流一定的情况下,如果线路的如果线路的电阻减为原来的电阻减为原来的1/100,线路上损失的功率线路上损失的功率减为原来的减为原来的1/? 在线路电阻一定的情况下

5、在线路电阻一定的情况下,如果输电电流减为原来的如果输电电流减为原来的1/100,线路上损线路上损失的功率减为原来的失的功率减为原来的1/?RIP2损3.哪个途径对于降低输电线路的损耗更哪个途径对于降低输电线路的损耗更为有效为有效?4.怎样计算用户得到的功率怎样计算用户得到的功率P?5.在保证用户的电功率的前提下在保证用户的电功率的前提下,怎样才怎样才能减小输电电流能减小输电电流?输输送送输输送送输输送送IUP 损损输送输送用户用户PPP- - 练习：练习： 输送输送10kw的电功率，采用的电功率，采用400V的的电压输电，输电线的总电阻为电压输电，输电线的总电阻为10，求，求(1)输电线中的电

6、流输电线中的电流?输电线中损失的电压输电线中损失的电压?用户得到的电压用户得到的电压?(1)25A 250V 150V(2)6250W 3750W(2)输电线损失的功率输电线损失的功率?用户得到的功率用户得到的功率?(3)如果采用如果采用4000V电压输电，输电线损失电压输电，输电线损失的功率的功率?用户得到的功率用户得到的功率?(3) 62.5W 9937.5W提高输电电压提高输电电压, 是减少电能损失的最有效的办法是减少电能损失的最有效的办法交流高压输电的基本环节交流高压输电的基本环节 发电站发电站升压变压器升压变压器高压输电线高压输电线降压变压器降压变压器用户用户发发电电机机升压变压器升

7、压变压器高压输电线路高压输电线路降压变压器降压变压器 用用电电器器 交流高压输电基本环节示意图交流高压输电基本环节示意图 发发电电站站升压变压器升压变压器高压输高压输电线路电线路降压变压器降压变压器 用用电电单单位位 我国目前采用的远距离输电方式我国目前采用的远距离输电方式功率关系：功率关系：电流关系：电流关系：电压关系电压关系：二、远距离输电原理图二、远距离输电原理图远距离输电示意图远距离输电示意图思考思考:是不是输电电压越高越好？是不是输电电压越高越好？电压越高，对输电线路和变压器的要求越电压越高，对输电线路和变压器的要求越高，建设费用越高。高，建设费用越高。远距离输电远距离输电我国常用的

8、远距离输电采用的电压有我国常用的远距离输电采用的电压有110 110 kVkV、220 kV220 kV、330 kV330 kV，输电干线采用，输电干线采用500 kV500 kV的的超高压，西北电网正在建设超高压，西北电网正在建设750kV750kV的线路。的线路。输电线上的电压损失，除了与输电线的电阻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。电阻造成的还要大。 1.一小型发电站通过升压一小型发电站通过升压,降

9、压变压器把电能输给降压变压器把电能输给用户用户.已知发电机的输出功率是已知发电机的输出功率是500kW,输出电压为输出电压为500V,升压变压器原、副线圈的匝数比为升压变压器原、副线圈的匝数比为1:5,两变压器间输电两变压器间输电线的总电阻为线的总电阻为1.5,降压变压器的输出电压为降压变压器的输出电压为220V,不计不计变压器的损耗变压器的损耗.求：求：(1)升压变压器的副线圈两端电压；升压变压器的副线圈两端电压；(2)输电导线上的功率损失；输电导线上的功率损失；(3)降压变压器原、副线圈的匝数比；降压变压器原、副线圈的匝数比；(4)用户得到的功率。用户得到的功率。440kW2500V60k

10、W10:1输送电路的计算步骤输送电路的计算步骤(1)画出供电画出供电示意图示意图(2)以变压器铁心为界以变压器铁心为界,分出各个回分出各个回路路,各回路各回路可独立运用欧姆定律分可独立运用欧姆定律分析析.(3)各回路间各回路间通过线圈匝数比与电通过线圈匝数比与电压比和电流比的关系压比和电流比的关系,总功率不变总功率不变等联系等联系. 输电线上的电压损失和功率损失输电线上的电压损失和功率损失1电压损失电压损失输电线始端电压输电线始端电压U与输电线末端电压与输电线末端电压U的差的差值值UUUIR.电网供电电网供电采用电网供电的优点：采用电网供电的优点：可以在能源产地使用大容量发电机组可以在能源产地

11、使用大容量发电机组, ,降降低一次能源的输送成本低一次能源的输送成本, ,获得最大的经济效益获得最大的经济效益. .同时同时, ,电网可以减少断电的风险电网可以减少断电的风险, ,调剂不同地区调剂不同地区电力供需平衡电力供需平衡, ,保障供电质量保障供电质量通过网状的输电线、变电站通过网状的输电线、变电站, ,将许多电厂将许多电厂和广大用户连接起来和广大用户连接起来, ,形成全国性或地区性的输形成全国性或地区性的输电网络电网络, ,这就是这就是电网电网. .1.发电厂发电机的输出电压为发电厂发电机的输出电压为U1,发电厂至发电厂至学校的输电线电阻为学校的输电线电阻为R,通过导线的电流通过导线的

12、电流为为I,学校输入电压为学校输入电压为U2,下列下列4个计算输个计算输电线损耗的功率式子中，不正确的是电线损耗的功率式子中，不正确的是( ) A、 B、 C、 D、21UR212()UUR-2I R12()I UU-课堂练习课堂练习A2、减小输电损失，可以采用的方法有、减小输电损失，可以采用的方法有（ ）A 减小输电线电阻减小输电线电阻 B 减小输电电压减小输电电压C 增大输电电压增大输电电压 D 减小输电电流减小输电电流3、远距离输送一定功率的交变电流，若输送电、远距离输送一定功率的交变电流，若输送电压增加为原来的压增加为原来的n倍，输电线电阻不变，则下列倍，输电线电阻不变，则下列说法中正

13、确的是（说法中正确的是（ ）A 输电线上的电压损失为原来的输电线上的电压损失为原来的n倍倍 B 输电线上的电功率损失为原来的输电线上的电功率损失为原来的1/n2倍倍C 输电线上的电流为原来的输电线上的电流为原来的1/n倍倍 D 输电线上的电压损失为原来的输电线上的电压损失为原来的1/n倍倍ACDBCD4、某发电厂原来用电压为、某发电厂原来用电压为U的交变电流输电后，的交变电流输电后，改用变压比为改用变压比为1:50的升压器将电压升高后输电，输的升压器将电压升高后输电，输送的电功率保持不变。若输电线路的电阻为送的电功率保持不变。若输电线路的电阻为R，则，则下列说法正确的是下列说法正确的是 ( )A 由公式由公式I=P/U可知，提高电压后输电线上的电流可知，提高电压后输电线上的