遠(yuǎn)距離輸電課件

?遠(yuǎn)間隔輸電?第一頁，共27頁。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題．即:城市電能的輸送第二頁，共27頁。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。電能通過輸電線就可以輸送到遠(yuǎn)方．相對于煤炭、石油等能源的輸送需要大量的交通運(yùn)載工具來說，“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，共27頁。二、輸電的模型怎樣才能將電能由發(fā)電廠輸送到用戶呢？

思考：r輸電線輸電線電源用戶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：電源對外發(fā)出的功率即輸送功率。

輸送功率：第四頁，共27頁。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，電線的總長度為L，橫截面積為S，電阻率為，那么功率損失可表示為：第五頁，共27頁。3、假設(shè)采用減小導(dǎo)線電阻的方法，在輸電線長度一定的情況下，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〕減少輸電線的長度L〔2〕增加導(dǎo)線的橫截面積S由可知：第六頁，共27頁。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)際中不能以用戶少用或不用電來減少輸電線上的功率損失。想一想：能否通過減小輸送功率來減小輸電電流？第七頁，共27頁。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，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提高輸電電壓來實(shí)現(xiàn)?？偨Y(jié)：第八頁，共27頁。造成電壓損失的因素:

四、輸電線上的電壓損耗的降低考慮：在輸電過程中，電源輸送的電壓是否全部加在用戶上？r電源用戶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，共27頁。遠(yuǎn)間隔輸電過程示意圖第十頁，共27頁。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，共27頁。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嗎？用戶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，共27頁。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得到的功率損失的電壓第十三頁，共27頁。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，共27頁。閱讀與考慮：1、常用的輸電形式有幾種？各是什么？2、我國遠(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，間隔為幾百米以內(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，共27頁。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，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，共27頁。第十七頁，共27頁。第十八頁，共27頁。遠(yuǎn)間隔輸電示意圖第十九頁，共27頁。第二十頁，共27頁。1、遠(yuǎn)間隔輸送交變電流都采用高壓輸電。我國西北電網(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，共27頁。2．在遠(yuǎn)間隔輸電過程中，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，共27頁。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)步到原來的n倍，那么以下說法中正確的選項(xiàng)是〔〕A．輸電線上的電流變?yōu)樵瓉淼膎倍B．輸電線上的電壓損失變?yōu)樵瓉淼?/n2C．輸電線上的電功率損失變?yōu)樵瓉淼?/nD．假設(shè)輸電線上的電功率損失不變，輸電線路長度可變?yōu)樵瓉淼膎2倍D課堂練習(xí)：第二十三頁，共27頁。4．以下關(guān)于減小遠(yuǎn)間隔輸電導(dǎo)線上熱損耗的說法中，正確的選項(xiàng)是〔〕A．因?yàn)闊峁β?，所以?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減小輸電導(dǎo)線上的熱損耗。D．以上說法均不正確。C課堂練習(xí)：第二十四頁，共27頁。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，共27頁。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%，用戶使用電壓U=380V.(1)畫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)