高中物理 35《高壓輸電》新人教選修11

1、2021/8/11 星期三13.5高壓輸電2021/8/11 星期三2教學目標 知識與能力：了解為什么用高壓輸電。知道減少遠距輸送電能損失的主要途徑。了解電網(wǎng)在能源利用上的作用，認識科學技術對人類生活的深遠影響。教學儀器：遠距離輸電模型2021/8/11 星期三3為了合理利用能源,發(fā)電站要建在靠近這些能源地方火力發(fā)電站風力發(fā)電站水利發(fā)電站2021/8/11 星期三4大亞灣核電站秦山核電站三峽水電站新疆風力發(fā)電2021/8/11 星期三5而用電的地方卻分布很廣:2021/8/11 星期三6一、遠距離輸電1、面臨的問題電流流過輸電導線時，由于電流 的熱效應，必然有一部分電能轉化成熱而損 失掉。2、

2、發(fā)熱損失電能的計算：P損=I2R3、減小輸電線上電能損失的辦法：由熱功率計算公式可看出（1）減小輸電線的電阻（2）減小輸送的電流2021/8/11 星期三7缺陷分析如何減小輸電線上的功率損失二.降低導線的電阻*選用導電性能好的材料作導線。（一般用鋁或銅）*增大導線的橫截面-多種困難R=LSP=I2R*縮短距離-不可能*實際是多股絞線擰成的，中心是鋼線，它的機械強度大，不易拉斷；鋼線周圍是鋁線，不僅導電性能好，而且密度小，使輸電線不致太重2021/8/11 星期三8為什么一定要提高輸電電壓？解：1、當U=5KV時，由P=UI 得I=P/U=1000103/5000=200A 當U=50KV時，由

3、P=UI 得I=P/U=1000103/5000=20A2、當U=5KV時，由P=I2R 得 P=（200）210=400KW 當U=50KV時，由P=UI 得 P=（20）210=4KW三.降低輸電電流 理論上，功率一定，又P輸=UI，要I小，必U高就是提高輸電電壓2021/8/11 星期三9思考：若輸電電壓提高100倍，則輸送過程中損失的功率變?yōu)樵瓉淼亩嗌俦?？思考：是不是輸電電壓越高越好？為什么？不是。電壓過高，會增加絕緣有困難，因而架線的費用增加，輸電線路還容易向大氣放電，增加電能的損失。要綜合考慮，選擇合適的輸電電壓。*我國遠距離輸電采用110KV、220KV、330KV的電壓，少數(shù)線

4、路已經(jīng)采用550KV*說明：一般大型發(fā)電機組發(fā)電電壓是10KV左右，要先升到110KV、220KV、330KV或550KV后經(jīng)高壓架空線送出。到了用電區(qū)，又要遂級把電壓降下來。1/10022021/8/11 星期三10U1U2U3 U4發(fā)電站升壓變壓器高壓輸電線路降壓變壓器 用電單位 輸送距離送電電壓送電方式100KW以下幾百米以內220V低壓送電幾千千瓦幾萬千瓦幾十千米上百千米35kv或者110kv高壓送電10萬千瓦以上幾百千米以上220kv或更高超高壓送電輸送功率實際采用幾種輸電方式輸電示意圖2021/8/11 星期三11輸電過程示意圖2021/8/11 星期三122021/8/11 星期

5、三132021/8/11 星期三14四.電網(wǎng)供電1、將多個電廠發(fā)的電通過輸電線、電站連接起來， 形成全國性或地區(qū)性輸電網(wǎng)絡，這就是電網(wǎng)。2、現(xiàn)在，有的還與外國聯(lián)網(wǎng)，形成國際化的電網(wǎng)3、優(yōu)點：（1）減少發(fā)電設施的重復建設，降低運輸成本（2）可保證發(fā)電和供電的安全可靠，方便調整供需 平衡使電力供應更加可靠、質量更高。2021/8/11 星期三15一、輸電導線發(fā)熱損失電能的計算：P損=I2R二、減少輸電導線發(fā)熱損失電能的方法：減小輸電線的R和I三、減小輸電線的電阻的方法：1、選用電阻率小的金屬作導線材料2、增大導線的橫截面3、綜合：多股絞線鋼芯鋁線四、減小輸電線的電流方法提高輸電電壓，P輸=UI五、

6、高壓輸電全過程；示意圖和有關計算六、電網(wǎng)供電：網(wǎng)絡化，國際化。經(jīng)濟、可靠、質量高小結2021/8/11 星期三16課堂練習和課外作業(yè)課堂練習： P66 問題與練習 1-4課外作業(yè)： P66 問題與練習 補充：例12021/8/11 星期三17課堂練習和課外作業(yè)課堂練習： P66 問題與練習 1-4課外作業(yè)： P66 問題與練習 補充：例12021/8/11 星期三18例1、某交流發(fā)電機的輸出電壓為220V，輸出的電功率為4400W，發(fā)電機到用戶的輸電線的電阻為4，求（1）輸電導線中的電流是多少A ？（2）輸電導線中損失的電壓和電功率各是多少？（3）用戶得到的電壓和電功率各是多 少？（4）如果有

7、變壓比為1：10的升壓變壓器升壓后向用戶輸電，用戶處再用變壓比為10：1的降壓變壓器降壓后使用，那么用戶得到的實際電壓和電功率又是多少？2021/8/11 星期三19例2、某交流發(fā)電機輸出功率為5105w，輸出電壓為U=1000V，假如輸電線的總電阻R=10，在輸電線上損失的電動率等于輸電功率的5，用戶使用電壓U=380V，求：（1）畫出輸電線的示意圖（2）所用升壓和降壓變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比是多少？2021/8/11 星期三201、某交流發(fā)電機的輸出電壓為220V，輸出的電功率為4400W，發(fā)電機到用戶的輸電線的電阻為10，求如果用匝數(shù)比為1：10的升壓變壓器升壓后用戶處再用匝數(shù)比為10：1的降壓變壓器降壓后使用，那么用戶得到的實際電壓和電功率又是多少？課堂練習2021/8/11 星期三212發(fā)電廠電機的輸出電壓為U1,發(fā)電廠至學校的