景泰二中電能的輸送課件

1、電能的輸送電能的輸送 為了合理利用能源為了合理利用能源,發(fā)電站要建在靠近這些發(fā)電站要建在靠近這些能源的地方。能源的地方?；鹆Πl(fā)電站火力發(fā)電站風(fēng)力發(fā)電站風(fēng)力發(fā)電站水利發(fā)電站水利發(fā)電站大亞灣核電站大亞灣核電站秦山核電站秦山核電站三峽水電站三峽水電站甘肅景泰風(fēng)力發(fā)電站甘肅景泰風(fēng)力發(fā)電站而用電的地方卻分布很廣而用電的地方卻分布很廣: :輸送電能的基本要求是：輸送電能的基本要求是： 可靠、保質(zhì)、經(jīng)濟(jì)?？煽?、保質(zhì)、經(jīng)濟(jì)。電能輸送的優(yōu)點(diǎn)：電能輸送的優(yōu)點(diǎn)：方便、節(jié)約方便、節(jié)約電站站址電站站址 用戶用戶( (負(fù)載負(fù)載）遠(yuǎn)距離遠(yuǎn)距離 輸電輸電能源豐富，能源豐富，有利開發(fā)有利開發(fā)能源缺乏，能源缺乏，用電量大用電量大

2、可靠：可靠：是指保證供電線路可靠地工作，是指保證供電線路可靠地工作，少有故障和停電。少有故障和停電。保質(zhì)：保質(zhì)：就是保證電能的質(zhì)量，即電壓就是保證電能的質(zhì)量，即電壓和頻率穩(wěn)定。和頻率穩(wěn)定。經(jīng)濟(jì)：經(jīng)濟(jì)：是指輸電線路建造和運(yùn)行的費(fèi)是指輸電線路建造和運(yùn)行的費(fèi)用低，電能損耗小用低，電能損耗小 由于遠(yuǎn)距離輸電時(shí)，輸電導(dǎo)線存在電由于遠(yuǎn)距離輸電時(shí)，輸電導(dǎo)線存在電阻，不可避免地存在能量的損失。阻，不可避免地存在能量的損失。 如何減少這種損失呢？如何減少這種損失呢？一、輸電線上的功率損失一、輸電線上的功率損失 任何輸電線都有電阻，存在功率損失任何輸電線都有電阻，存在功率損失 設(shè)輸電電流為設(shè)輸電電流為I，輸電線電

3、阻為輸電線電阻為R，則輸電則輸電線上的功率損失為：線上的功率損失為： RIP2如果輸送的電功率為如果輸送的電功率為P，輸電電壓為輸電電壓為U，輸電線輸電線的總長度為的總長度為l，橫截面積為橫截面積為S，電阻率為電阻率為 ,則：則：功率損失可表示為功率損失可表示為 ：.)(2SlUPP2 2減少輸電線上功率損失的方法減少輸電線上功率損失的方法分析：分析： （1）減小輸電線的電阻）減小輸電線的電阻R 減小輸電線長度減小輸電線長度l：由于輸電距離一定，由于輸電距離一定，所以在實(shí)際中不可能用減小所以在實(shí)際中不可能用減小l來減小來減小R減小電阻率減小電阻率 ：目前一般用電阻率較小的：目前一般用電阻率較小

4、的銅或鋁作導(dǎo)線材料銅或鋁作導(dǎo)線材料增大導(dǎo)線的橫截面積增大導(dǎo)線的橫截面積S，這要多耗資金屬這要多耗資金屬材料，增加成本，同時(shí)給輸電線的架設(shè)帶來很材料，增加成本，同時(shí)給輸電線的架設(shè)帶來很大的困難大的困難（2）減小輸電電流）減小輸電電流 I 減小輸送功率減小輸送功率P：由于電站的裝機(jī)容量一定，由于電站的裝機(jī)容量一定，因此電站向外輸送的電功率是一定的，即在實(shí)際因此電站向外輸送的電功率是一定的，即在實(shí)際中不能以用戶少用或不用電來減少輸電線上的功中不能以用戶少用或不用電來減少輸電線上的功率損失率損失提高輸電電壓提高輸電電壓U：在輸送功率在輸送功率P一定，輸電一定，輸電線電阻線電阻R一定的條件下，一定的條件

5、下，輸電電壓提高到原來的輸電電壓提高到原來的n倍，輸電線上的功率損失降為原來的倍，輸電線上的功率損失降為原來的1/n2倍倍采用高壓輸電是減小輸電線上功率損采用高壓輸電是減小輸電線上功率損失的最有效、最經(jīng)濟(jì)的措施失的最有效、最經(jīng)濟(jì)的措施 二、輸電線路上的電壓損失：二、輸電線路上的電壓損失：電壓損失：電壓損失：輸電線路始端電壓輸電線路始端電壓U跟跟末端電壓末端電壓U的差值，稱為輸電線路上的差值，稱為輸電線路上的電壓損失，的電壓損失， U U U IR 2減小輸電線路上電壓損失的方法減小輸電線路上電壓損失的方法 （1）減小輸電線電阻）減小輸電線電阻R 用增大輸電導(dǎo)線的截面積來減小電阻對低壓照用增大輸

6、電導(dǎo)線的截面積來減小電阻對低壓照明電路有效，對高壓輸電線路效果不佳明電路有效，對高壓輸電線路效果不佳 （2）減小輸電電流）減小輸電電流I在輸送電功率不變的前提下，提高輸電電壓是在輸送電功率不變的前提下，提高輸電電壓是有效的措施有效的措施 高壓輸電高壓輸電既能減小功率損失，又能減小既能減小功率損失，又能減小電壓損失，但在實(shí)際輸送電能時(shí)，還需綜合考電壓損失，但在實(shí)際輸送電能時(shí)，還需綜合考慮各種因素，依照不同的情況，選擇合適的輸慮各種因素，依照不同的情況，選擇合適的輸電電壓電電壓 三、高壓輸電過程示意圖三、高壓輸電過程示意圖發(fā)電站發(fā)電站升壓變壓器升壓變壓器長距離輸電線路長距離輸電線路一次高壓變電所一

7、次高壓變電所二次高壓變電所二次高壓變電所工廠工廠低壓變電所低壓變電所一般用戶一般用戶高壓輸電的基本環(huán)節(jié)高壓輸電的基本環(huán)節(jié) 發(fā)電站升壓變壓器高壓輸電降壓變壓器用戶發(fā)電站發(fā)電站升壓變壓器升壓變壓器高壓輸電線高壓輸電線降壓變壓器降壓變壓器用電戶用電戶 四、遠(yuǎn)距離輸電原理圖四、遠(yuǎn)距離輸電原理圖14223UUUURIF用線 rI1 I3I4n1n2n3n4P1P2P3P4升壓變壓器升壓變壓器降壓變壓器降壓變壓器輸電線路輸電線路的總電阻的總電阻高壓輸電的基本規(guī)律：發(fā)電廠輸出電壓發(fā)電廠輸出電壓 U1 升壓后升壓后 U2=N2U1/N1 P1=P2I2 = P2 / U2P損損=I22R=P2-P3U損損=I

8、2RU損損=U2-U3降壓后降壓后U4=N4U3/N3P4=P3I4 = P4 / U4 I1 / I2= N2 / N1 I2 / I4= N4 / N3 功率關(guān)功率關(guān)系系電流關(guān)系電流關(guān)系電壓關(guān)系電壓關(guān)系I2 = I3是不是輸電電壓越高越好？是不是輸電電壓越高越好？ 電壓越高，對輸電線路和變壓器的要求電壓越高，對輸電線路和變壓器的要求越高，建設(shè)費(fèi)用越高。實(shí)際輸送電能時(shí)，越高，建設(shè)費(fèi)用越高。實(shí)際輸送電能時(shí)，要綜合考慮，如輸送功率的大小、距離的要綜合考慮，如輸送功率的大小、距離的遠(yuǎn)近、技術(shù)和經(jīng)濟(jì)要求等，要依照不同情遠(yuǎn)近、技術(shù)和經(jīng)濟(jì)要求等，要依照不同情況選擇合適的輸電電壓。況選擇合適的輸電電壓。

9、我國遠(yuǎn)距離輸電采用的電壓有我國遠(yuǎn)距離輸電采用的電壓有110 kV110 kV、220 kV220 kV、330 kV330 kV，輸電干線采用，輸電干線采用500 kV500 kV的超的超高壓，西北電網(wǎng)正在建設(shè)高壓，西北電網(wǎng)正在建設(shè)750kV750kV的線路。的線路。五、電網(wǎng)供電五、電網(wǎng)供電 采用電網(wǎng)供電的優(yōu)點(diǎn)：采用電網(wǎng)供電的優(yōu)點(diǎn)： 可以在能源產(chǎn)地使用大容可以在能源產(chǎn)地使用大容量發(fā)電機(jī)組，降低一次能源的輸送量發(fā)電機(jī)組，降低一次能源的輸送成本，獲得最大的經(jīng)濟(jì)效益。同時(shí)，成本，獲得最大的經(jīng)濟(jì)效益。同時(shí)，電網(wǎng)可以減少斷電的風(fēng)險(xiǎn)，調(diào)劑不電網(wǎng)可以減少斷電的風(fēng)險(xiǎn)，調(diào)劑不同地區(qū)電力供需平衡，保障供電質(zhì)同地區(qū)

10、電力供需平衡，保障供電質(zhì)量。量。 例題例題1當(dāng)遠(yuǎn)距離高壓輸送一定電功率當(dāng)遠(yuǎn)距離高壓輸送一定電功率時(shí)，輸電線上損耗的功率與電路中的時(shí)，輸電線上損耗的功率與電路中的 A輸送電壓的平方成正比輸送電壓的平方成正比 B輸送電壓的平方成反比輸送電壓的平方成反比 C輸電線中電流的平方成正比輸電線中電流的平方成正比 D輸電線中電流的平方成反比輸電線中電流的平方成反比六、例題選講：六、例題選講：例題例題2關(guān)于減小遠(yuǎn)距離輸電線上的功關(guān)于減小遠(yuǎn)距離輸電線上的功率損耗，下列說法正確的是率損耗，下列說法正確的是A由功率由功率PU2/R，應(yīng)降低輸電電壓應(yīng)降低輸電電壓，增大導(dǎo)線電阻，增大導(dǎo)線電阻 B由由PIU，應(yīng)低電壓小電

11、流輸電應(yīng)低電壓小電流輸電C由由PI2R，應(yīng)減小導(dǎo)線電阻或減小應(yīng)減小導(dǎo)線電阻或減小輸電電流輸電電流 D上述說法均不對上述說法均不對 例題例題3、 遠(yuǎn)距離輸電，輸送功率為遠(yuǎn)距離輸電，輸送功率為P，輸送電壓為輸送電壓為U1， 輸電線的等效電阻為輸電線的等效電阻為R線線，用戶直接得到的電壓為，用戶直接得到的電壓為U2，則則 A.輸電線上損耗的功率為輸電線上損耗的功率為( P / U1)2R線線 B. 輸電線上損耗的功率為輸電線上損耗的功率為(U1- U2)2R線線C. C. 用戶得到的功率為用戶得到的功率為U U2 22 2/ /R R線線 D. D. 用戶得到的功率為用戶得到的功率為P UP U2

12、2/ / U U1 1例題例題4 4、 輸送輸送10kw10kw的電功率，采用的電功率，采用400V400V的的電壓輸電，輸電線的總電阻為電壓輸電，輸電線的總電阻為1010，求：，求：（1 1）輸電線中的電流？輸電線中損失的）輸電線中的電流？輸電線中損失的電壓是多少？用戶得到的電壓是多少？電壓是多少？用戶得到的電壓是多少？（2 2）輸電線損失的功率是多少？用戶得）輸電線損失的功率是多少？用戶得到的功率是多少？到的功率是多少？（3 3）如果采用）如果采用4000V4000V電壓輸電，輸電線損電壓輸電，輸電線損失的功率是多少？失的功率是多少？ （1 1）25A 250V 150V25A 250V 150V（2 2）6250W 3750W6250W 3750W（3 3） 62.50W62.50W 例題例題5 5、一小型發(fā)電站通過升壓、降壓變壓器、一小型發(fā)電站通過升壓、降壓變壓器把電能輸給用戶。已知發(fā)電機(jī)的輸出功率是把電能輸給用戶。已知發(fā)電機(jī)的輸出功率是500kW500kW，端電壓為，端電壓為500V500V，升壓變壓器原、副線圈，升壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為的匝數(shù)比為1:51:5，兩變壓器間輸電線的總電阻為，兩變壓器間輸電線的總電阻為1.51.5，降壓變壓器的輸出電壓為，降壓變壓器的輸出電壓為220V220V，不計(jì)變，不計(jì)變壓器的損耗。求：壓