2023學(xué)年完整公開課版電能的輸送

第五節(jié)電能的輸送輸送電能的基本要求是：

可靠、保質(zhì)、經(jīng)濟可靠：是指保證供電線路可靠地工作，少有故障和停電。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：是指輸電線路建造和運行的費用低，電能損耗小1、為什么輸電線上有電能損失？

由于輸電線長，電阻大，當電流通過輸電線時，產(chǎn)生熱量Q，損失一部分電能，同時輸電線上有電壓，故又損失一部分電壓.一、輸電線上的功率損失1、引起電壓損失的因素有哪些？既有輸電線電阻造成的電壓損失ΔU=IR，又有感抗和容抗造成的電壓損失2、什么是電抗？感抗、容抗抗是怎樣產(chǎn)生的？當交流電通過輸電導(dǎo)線時，由于自感電動勢阻礙電流變化，產(chǎn)生感抗，交流電f越高，感抗越大，感抗引起的電壓降越大.當導(dǎo)線架在空中時，和大地這一導(dǎo)體構(gòu)成電容器；導(dǎo)線敷設(shè)在地下，需用絕緣層和大地隔開，導(dǎo)線和大地構(gòu)成電容器.電容器對交流有阻礙作用，會產(chǎn)生容抗阻抗、感抗、容抗統(tǒng)稱為電抗。（1)減少導(dǎo)線電阻2、如何減少電能損失？由電阻定律知①減小材料的電阻率ρ.銀的電阻率最小，但價格昂貴，目前選用電阻率較小的銅或鋁作輸電線.②減小輸電線的長度L不可行，因為要保證輸電距離.③增加導(dǎo)線的橫截面積，可適當增大橫截面積。太粗不可能，既不經(jīng)濟又架設(shè)困難。（2）減小輸電線中的電流

練習(xí)：

輸送10kw的電功率，采用400V的電壓輸電，輸電線的總電阻為10Ω，求（1）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？（2）輸電線損失的功率是多少？用戶得到的功率是多少？（3）如果采用4000V電壓輸電，輸電線損失的功率是多少？（1）25A250V150V（2）6250W3750W（3）62.50W

提高輸電電壓，是減少電能損失的行之有效的辦法二、遠距離輸電原理圖14223UUUURIF用線

rI1I3I4n1n2n3n4P1P2P3P4升壓變壓器降壓變壓器14223UUUURIF用線

rI1I3I4n1n2n3n4P1P2P3P4（1）電壓關(guān)系：U2=U3+U線

U1:U2=

n1:n2

U3:U4=n3:n414223UUUURIF用線

rI1I3I4n1n2n3n4P1P2P3P4(2)電流關(guān)系I1:I2=n2:n1

I3:I4=n4:n3(3)功率關(guān)系p1=p2P3=P4P2=P3+P線P損=I線2R線=(p2/U2)2R線

=I線.U線=U線2/R線14223UUUURIF用線

rI1I3I4n1n2n3n4P1P2P3P4遠距離輸電示意圖是不是輸電電壓越高越好？我國常用的遠距離輸電采用的電壓有110kV、220kV、330kV，輸電干線采用500kV的超高壓，西北電網(wǎng)正在建設(shè)750kV的線路。

電壓越高，對輸電線路和變壓器的要求越高，建設(shè)費用越高。實際輸送電能時，要綜合考慮，如輸送功率的大小、距離的遠近、技術(shù)和經(jīng)濟要求等，要依照不同情況選擇合適的輸電電壓。

三、電網(wǎng)供電

采用電網(wǎng)供電的優(yōu)點：可以在能源產(chǎn)地使用大容量發(fā)電機組，降低一次能源的輸送成本，獲得最大的經(jīng)濟效益。同時，電網(wǎng)可以減少斷電的風(fēng)險，調(diào)劑不同地區(qū)電力供需平衡，保障供電質(zhì)量。例1、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)電機的輸出功率是500kW，端電壓為500V，升壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為1:5，兩變壓器間輸電線的總電阻為1.5Ω，降壓變壓器的輸出電壓為220V，不計變壓器的損耗。求：（1）升壓變壓器的副線圈兩端電壓；（2）輸電導(dǎo)線上的功率損失；（3）降壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比；（4）用戶得到的功率。（4）440kW（1）2500V（2）60kW（3）10:1例2、某交流發(fā)電機輸出功率為5×105W，輸出電壓為U=1.0×103V，假如輸電線的總電阻R=10Ω，在輸電線上損失的電功率等于輸電功率的5%，用戶使用電壓U=380V