遠(yuǎn)距離輸電課件

?遠(yuǎn)間隔輸電?第一頁(yè)，共27頁(yè)。秦山核電站內(nèi)蒙古準(zhǔn)格爾熱電廠達(dá)板城風(fēng)力發(fā)電站三峽水電站為了合理的利用能源,發(fā)電站要建在靠近這些能源的地方.而用電的地方卻很多,例如:有的地方離發(fā)電站很遠(yuǎn),因此需要把電能輸送到遠(yuǎn)方,這就涉及電能的輸送問(wèn)題．即:城市電能的輸送第二頁(yè)，共27頁(yè)。1．電能輸送的優(yōu)點(diǎn)：2．輸送電能的根本要求：可靠：是指保證供電線路可靠地工作，少有故障和停電。電能通過(guò)輸電線就可以輸送到遠(yuǎn)方．相對(duì)于煤炭、石油等能源的輸送需要大量的交通運(yùn)載工具來(lái)說(shuō)，“方便和節(jié)約〞是它突出的優(yōu)點(diǎn)．保質(zhì)：就是保證電能的質(zhì)量，即電壓和頻率穩(wěn)定。經(jīng)濟(jì)：是指輸電線路建造和運(yùn)行的費(fèi)用低，電能損耗小?？煽?、保質(zhì)、經(jīng)濟(jì)．一、電能的輸送第三頁(yè)，共27頁(yè)。二、輸電的模型怎樣才能將電能由發(fā)電廠輸送到用戶(hù)呢？

思考：r輸電線輸電線電源用戶(hù)U送電源向外輸電時(shí)，其兩端的電壓即為輸送電壓。輸送電壓：電源對(duì)外發(fā)出的功率即輸送功率。

輸送功率：第四頁(yè)，共27頁(yè)。三、降低能耗的兩個(gè)途徑遠(yuǎn)距離大功率輸電面臨的困難是什么？

思考：在輸電線上有功率損失。

1、輸電線上功率損失的原因是什么？功率損失的表達(dá)式是什么？討論與交流：輸電線上功率損失的主要原因是由于輸電線有電阻，會(huì)有一部分電能轉(zhuǎn)化為熱能而損失掉。假設(shè)輸電電流為I，輸電線的電阻為r，那么功率損失為ΔP=I2r假設(shè)輸送的功率為P，輸電電壓為U，電線的總長(zhǎng)度為L(zhǎng)，橫截面積為S，電阻率為，那么功率損失可表示為：第五頁(yè)，共27頁(yè)。3、假設(shè)采用減小導(dǎo)線電阻的方法，在輸電線長(zhǎng)度一定的情況下，應(yīng)采用什么措施？2、降低輸電損耗的途徑是什么？討論與交流：由ΔP=I2r可知：可減少功率損失。減少輸電線的電阻減少輸電線的電流〔3〕減少材料的電阻率ρ〔1〕減少輸電線的長(zhǎng)度L〔2〕增加導(dǎo)線的橫截面積S由可知：第六頁(yè)，共27頁(yè)。4、假設(shè)采用減小導(dǎo)線中電流的方法，又應(yīng)采用什么措施？討論與交流：減小輸送功率P

由P=IU可知：提高輸電電壓U可減小輸電電流。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)際中不能以用戶(hù)少用或不用電來(lái)減少輸電線上的功率損失。想一想：能否通過(guò)減小輸送功率來(lái)減小輸電電流？第七頁(yè)，共27頁(yè)。把功率為22KW的電能用總電阻為2Ω的導(dǎo)線輸送到遠(yuǎn)方的用戶(hù)，用220V的電壓輸電，導(dǎo)線損失的功率為多少？假設(shè)改用22KV的電壓輸電，導(dǎo)線損失的功率又為多少？做一做：22KV輸電，損失的功率為220V輸電，損失的功率為

減小輸送電流的方法可以通過(guò)提高輸電電壓來(lái)實(shí)現(xiàn)?？偨Y(jié)：第八頁(yè)，共27頁(yè)。造成電壓損失的因素:

四、輸電線上的電壓損耗的降低考慮：在輸電過(guò)程中，電源輸送的電壓是否全部加在用戶(hù)上？r電源用戶(hù)U送U用U損〔1〕輸電線電阻造成電壓損失〔2〕輸電線的感抗和容抗造成電壓損失．(高中階段計(jì)算中只考慮輸電線電阻造成的電壓損失)第九頁(yè)，共27頁(yè)。遠(yuǎn)間隔輸電過(guò)程示意圖第十頁(yè)，共27頁(yè)。1、在高壓輸電三個(gè)回路中，各部分的功率、電壓和電流關(guān)系如何？探究與交流：14223UUUURIF用線

rI1I3I4n1n2n3n4P1P2P3P4功率關(guān)系：電壓關(guān)系：電流關(guān)系：第十一頁(yè)，共27頁(yè)。2、在高壓輸電模型中，設(shè)發(fā)電機(jī)的輸出功率為P，輸送電壓為U1，輸電線的電阻r，升壓變壓器的原副線圈匝數(shù)分別為n1，n2，降壓變壓器原副線圈分別為n3，n4，你能算出線路中損失的功率和電壓?jiǎn)?？用?hù)得到的功率和電壓分別是多少？探究與交流：14223UUUURIF用線

rI1I3I4n1n2n3n4P1P2P3P4第十二頁(yè)，共27頁(yè)。在發(fā)電機(jī)與升壓變壓器原線圈組成的回路中由輸電線上用戶(hù)得到的功率損失的電壓第十三頁(yè)，共27頁(yè)。1、根據(jù)上述結(jié)果高壓輸電能否真的有效降低能量損耗及電壓損耗？2、是不是輸電電壓越高越好？為什么？討論與交流：1、由及可知：電壓越高，功率和電壓損失確實(shí)越小，可以有效降低能耗和電壓損耗。2、不是。電壓越高，對(duì)輸電線路和變壓器的要求越高，建立費(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、間隔的遠(yuǎn)近、技術(shù)和經(jīng)濟(jì)要求等，要按照不同情況選擇適宜的輸電電壓。第十四頁(yè)，共27頁(yè)。閱讀與考慮：1、常用的輸電形式有幾種？各是什么？2、我國(guó)遠(yuǎn)間隔輸電采用的電壓有哪幾種？低壓輸電：輸電功率為100kW以下，間隔為幾百米以?xún)?nèi)，一般采用220V的電壓輸電。高壓輸電：輸電功率為幾千千瓦到幾萬(wàn)千瓦，間隔為幾十千米到幾百千米，一般采用35kV或110kV的電壓輸電。超高壓輸電：輸電功率為10萬(wàn)千瓦以上，間隔為幾百千米，必須采用220kV或更高的電壓輸電。有110kV、220kV、330kV，輸電干線采用500kV超高壓，西北電網(wǎng)的電壓甚至到達(dá)750kV。第十五頁(yè)，共27頁(yè)。采用電網(wǎng)供電的優(yōu)點(diǎn)是什么？六、電網(wǎng)供電閱讀與考慮：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本錢(qián)，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)劑不同地區(qū)電力供需平衡，保障供電質(zhì)量。第十六頁(yè)，共27頁(yè)。第十七頁(yè)，共27頁(yè)。第十八頁(yè)，共27頁(yè)。遠(yuǎn)間隔輸電示意圖第十九頁(yè)，共27頁(yè)。第二十頁(yè)，共27頁(yè)。1、遠(yuǎn)間隔輸送交變電流都采用高壓輸電。我國(guó)西北電網(wǎng)正在建立750kV線路。采用高壓輸電的優(yōu)點(diǎn)是〔〕A．可節(jié)省輸電線的銅材料B．可根據(jù)需要調(diào)節(jié)交流電的頻率C．可減少輸電線上的能量損耗D．可加快輸電的速度C課堂練習(xí)：第二十一頁(yè)，共27頁(yè)。2．在遠(yuǎn)間隔輸電過(guò)程中，為減少輸電線路上的電能損失，可采用的最正確方法是〔〕A．使輸電線粗一些。 B．減短輸電線長(zhǎng)度。C．減少通電時(shí)間。 D．采用高壓輸電。D課堂練習(xí)：第二十二頁(yè)，共27頁(yè)。3．遠(yuǎn)間隔輸送一定功率的交變電流，假設(shè)輸電電壓進(jìn)步到原來(lái)的n倍，那么以下說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是〔〕A．輸電線上的電流變?yōu)樵瓉?lái)的n倍B．輸電線上的電壓損失變?yōu)樵瓉?lái)的1/n2C．輸電線上的電功率損失變?yōu)樵瓉?lái)的1/nD．假設(shè)輸電線上的電功率損失不變，輸電線路長(zhǎng)度可變?yōu)樵瓉?lái)的n2倍D課堂練習(xí)：第二十三頁(yè)，共27頁(yè)。4．以下關(guān)于減小遠(yuǎn)間隔輸電導(dǎo)線上熱損耗的說(shuō)法中，正確的選項(xiàng)是〔〕A．因?yàn)闊峁β剩詰?yīng)降低輸送電壓，增大輸電導(dǎo)線電阻，才能減小輸電導(dǎo)線上的熱損耗。B．因?yàn)闊峁β蔖=IU，所以應(yīng)采用低電壓、小電流輸電，才能減小輸電導(dǎo)線上的熱損耗。C．因?yàn)闊峁β蔖=I2R，所以可采用減小輸電線電阻或減小輸送電流的方法來(lái)減小輸電導(dǎo)線上的熱損耗。D．以上說(shuō)法均不正確。C課堂練習(xí)：第二十四頁(yè)，共27頁(yè)。5．發(fā)電廠發(fā)電機(jī)的輸出電壓為U1，發(fā)電廠至學(xué)校的輸電導(dǎo)線的總電阻為R，通過(guò)導(dǎo)線的電流為I，學(xué)校得到的電壓為U2，那么輸電導(dǎo)線上損耗的功率可表示為〔〕BCD課堂練習(xí)：A． B．C．I2R D．I〔U1-U2〕第二十五頁(yè)，共27頁(yè)。6、某交流發(fā)電機(jī)輸出功率為5×105W，輸出電壓為U=1.0×103V，假設(shè)輸電線的總電阻R=10Ω，在輸電線上損失的電功率等于輸電功率的5%，用戶(hù)使用電壓U=380V.(1)畫(huà)出輸電線路的示意圖〔標(biāo)明各部分的符號(hào)〕〔2〕所用升壓和降壓變壓器的原、副線圈的匝數(shù)