《电能的输送》课件

第三章交变电流3.4电能的输送3

新课讲解5当堂小练1

学习目标

2

新课导入目

录4

课堂小结CONTENTSo

1.了解提高输电电压是降低远距离输电损耗的有效途径.●

2.会用相关知识解释实际的输电问题。●

3.知道电网供电是远距离输电的重要发展.学习目标新课导入我国很多发电厂建在能源聚集的西部地区，而用电量大的城市多在东部沿海地区。从发电厂到用电量大的区域的远距离输电中，如何减少电能的损耗?新课讲解一、电能的输送1、电能的突出优点便利性：便于远距离输送2、输送电能的基本要求可靠：保证供电线路可靠地工作，少有故障和停电保质：保证电能的质量(电压和频率稳定)经济：输电线路建造和运行的费用低，电能损耗小二、输电损耗的两种形式1、电压损失2、电功率损失电压损失U功率损失

P

折=

I²R;用户得到

U

用=用户得到

P用=P输电电流

I=

P/U_;用电设备发电厂RU随堂思考与讨论1.怎样计算输电线路损失的功率?

P损

=I²r发电厂

用户2.在输电电流一定的情况下，如果线路的电阻减为原来的一半，线路上损失的功率减为原来的几分之一?在线路电阻一定的情况下，如果输电电流减为原来的一半，线路上损失的功率减为原来的几分之一?发电厂

用户3.通过第2步的两项计算，

你认为哪个途径对于降低输电线路的损耗更为有效?4.怎样计算用户消耗的功率P用

P用=

U

用I三、降低输电损耗的两个途径如果输送的电功率为P,输送电压为U,输电线的总长度为L,横截面积为S,

电阻率为

p。

则输电线损耗功率为多少呢?则功率损耗为可表示为：如何减少电能损失?

P损=I²R

线(1)减小输电线电阻R(2)减小输电电流IL途

径

一、

减

小

输

电

线

电

阻R:

R=

p①减小材料的电阻率p:

用铜或铝②减小输电线的长度L:

不可行③可适当增大导线横截面积S.有一定限度说明输电电压也不是越高越好。

电压越高，对输电线路绝缘性能

的要求就越高，线路修建费用就

会增多。输电电压越高，变压器

上的电压也越高，对变压器的要

求也相应提高。实际输送电能时

要综合考虑各种因素，如输送功

率的大小、距离的远近、技术和

经济要求等，依照不同情况选择

合适的输电电压。提高输电电压U:

P

一

定

，R一

定U提高到原来的n倍

，P损降为原来的

倍途径二、提高输电电压，减小输电电流IP损

=I²R=(四、远距离输电原理图输电简易图二次高压变电站10潜伏100千伏左右10千伏左右一次高压变电站几百千伏升压变压器长距离输电线路其他用户低压变电站220伏发电站四、远距离输电原理图升压变压器

降压变压器功率关系：P₁=P2,P₃=P4,P₂=P

损+P₃I₄P₄n₄

R用升压变压器降压变压器I₃U₃n₃I₁P₁U1n₁电压关系：P₂升压变压器降压变压器电流关系：升压变压器

降压变压器输电电流：升压变压器

降压变压器损耗功率：五

、电网供电什么是电网供电?现在世界各国都不采用一个电厂与一批用户的“一对一”的供电方式，而是通过网状的输电线、变电站，将许多电厂和广大用户连接起来，形成全国性或地区性的输电网络，这就是电网.1、次能源产地使用大容量的发电机组，降低一次能源的运输成本，获得最

大的经济效益；2、可以减小断电的风险，调剂不同地区电力供需的平衡；3、可以根据火电、水电、核电的特点，合理地调度电力。电网供电有什么好处?六、输电技术的发展1882年，爱迪生在美国修建了第一个电力照明系统；每隔3km

左右就要建立一个发电厂，否则灯泡因电压过低而不能发光；1882年，

一个法国工程师修建了第一条远距离输电电路，将一个水电站发出的电送到57

km之外的慕尼黑；1891年，德国建成170km

的1530kV

的高压输电线路，效率高达70%80%。1893年，国修建尼亚加拉水电站时，经过反复论证，决定采用交流供电系统。1909至1912年，美国、德国建造100

kV的高压输电线路，从此高压输电技术迅速普

及

。现代，直流输电技术。在送电端有专用的“整流”设备将交流变换为直流，在用户端也有专用的“逆变”设备再将直流变换为交流。七、直流输电技术思考：为什么要使用直流输电技术呢?长距离输电时，线路上的电容、电感对交变电流的影响也不能忽略，有时它们引起的电能损失甚至大于导线电阻引起的电能损失，为了减少感抗和容抗，在输电这个环节可以使用直流。直流输电需要专门的“整流设备”与“逆流设备”。课堂小结一

、电能的输送输送电能的基本要求

可靠、保质、经济二、降低输电损耗的两个途径1)减小输电线电阻R

2)减小输电电流I三、远距离输电原理图I₁

I₃

I₄P₁

P₂

线

P₃

P₄U₁n1

n2

U₂

U₃n₃

n₄

R用随堂演练达标检测

素养落实1.输电导线的电阻为R,输送电功率为P,现分别用

U₁和

U₂

两种电压来输电，则两次输电线上损失的电压之比和功率之比分别

为(

)A.U2:U²,U₁:U₂B.U2:U²,U²:UC.U₂

:U₁,U:U²

D.U₂

:U₁,U₂

:U₁送功率和输电线电阻不变的情况下，损失的电压与输电电压成反比，损失的功率与输电电压的二次方成反比，所以两次输电线上损

失的电压之比为

U₂:U₁,损失的功率之比为

U:U1.答案：C解析：

由P=UI

得输电线中的电流压

输电线上损失的功率

输电线上损失的电R,即在输2.

(多选)在远距离输电时，输送的电功率为P,

输送电压为

U,所用导线的电阻率为p,横截面积为S,总长度为L,输电线损失的

电功率为P′,用户得到的电功率为P用，则P′和

P用的关系式正确的是(

)解析：输电线电阻

输电电流

输电线上损失的电

功率为

用户得到的电功率为

P用=P

一答案：BD3.如图所示为某高压变电所通过变压器向一工厂送电，输送

电压为

U,输送功率为P,导线电阻为R,下列说法正确的是(

)A.

如果输送功率与导线电阻不变，输送电压

变为原来的2倍，则损失功率变为原来的4倍B.如果输送功率与输送电压不变，导线电阻

变为原来的2倍，则损失功率变为原来的

C.输送功率P

的具体数值由工厂的用电情况

决定D.

输送功率P

的具体数值由变电所决定，与

工厂的用电情况无关解析：A.如果输送功率与导线电阻不变，输送电压变为原来的2倍，根据损失功率的公式得：可知损失功率变为原来的故

A

错误；B.如果输送功率与输送电压不变，则输送电流不变，导线电阻变为原来的2倍，根据损失功率的公式得损失功率

变为原来的2倍，故B错误；CD.

根据理想变压器的输入功率由输出功率来决定，如果工厂的机器不工作，即用户不消耗电能，输入

功率为零，所以输送功率为P的具体数值由工厂的用电情况决定，故

C

正确，D错误

.

故选C.答案：C4.

如图所示，某小型水电站的发电机输出电压为220V,

正常情况下输出的总功率P₀=8.8×10⁴W,为了减少远距离输电过程中

的电能损失，往往采用高压输电

.输送电压为u=1100√2sin200πt(V),输电导线的总电阻为

r=5Ω,现要使额定电压为220V的用电器正常工作，下列说法中正确的是(

)升压变压器降压变压器A.

输电线上的电流为220AB.

降压变压器匝数比C.用电器的额定功率P=5.6×10⁴WD.用电器上交流电的频率是50Hz解析：输送电压为u=1100√2sin

200πt(V),可知输送电压的有效

值为

U=1100V,输电线上的电流：A=80A,故

A

错误；输电线消耗的电压：

U

损=Ir=80×5V=400V,

到达降压变压

器的电压：U₃=U-U损=1100V—400V=700V,所以降压变压器的匝数比：

故

B

错误；输电线损耗的电功率：

P损=

I²r=80²×5W=32000W,