初中九年級物理：高壓輸電

第第#頁 共2頁高壓輸電從發(fā)電站發(fā)岀的電能，一般都要通過輸電線路送到各個用電地方。根據輸送電能距離的遠近，采用不同的高電壓。從我國現在的電力情況來看，送電距離在200?300公里時采用220千伏的電壓輸電；在100公里左右時采用110千伏；50公里左右采用35千伏；在15公里?20公里時采用10千伏，有的則用6600伏。輸電電壓在110千伏以上的線路，稱為超高壓輸電線路。在遠距離送電時，我國還有 500千伏的超高壓輸電線路。為什么要采用高壓輸電呢？這要從輸電線路上損耗的電功率談起， 當電流通過導線時，就會有一部分電能變?yōu)闊崮芏鴵p耗掉了。 我國目前普遍采用的三相三線制交流輸電線路上損耗的電功率為P耗=3I2R式中的R為每一條輸電線的電阻，I為輸電線中的電流。如果要輸送的電功率為P，輸電線路的線電壓為U,每相負載的功率因數為則輸電電流還可表示為?=-V3L/cos假設送電距離為L,所用輸電線的電阻率為p,其截面積為S,則R=p(L/S)。于是，損耗的電功率可寫成C-式中■宮吃",熾。在輸送的電功率、輸電距離、輸電導線材料及負載功率因數都一定的情況下，C為一常數。由上式可以看出，輸電線截面積S一定時，輸電電壓U愈高，損耗的電功率P耗就愈?。蝗绻试S損耗的電功率P耗一定時(一般不得超過輸送功率的10%),電壓愈高，輸電導線的截面積就愈小，這可大大節(jié)省輸電導線所用的材料。

從減少輸電線路上的電功率損耗和節(jié)省輸電導線所用材料兩個方面來說， 遠距離輸送電能要采用高電壓或超高電壓。但也不能盲目提高輸電電壓，同為輸電電壓愈高，輸電架空線的建設，對所用各種材料的要求愈嚴格，線路的造價就愈高。所以，要從具體的實際情況出發(fā)，做到輸電線路既能減少功率損耗，又能節(jié)約建設投資。高壓輸電能減少電功率的損耗，但從發(fā)電方面來看，發(fā)電機不能產生 220千伏那樣的高電壓，因為發(fā)電機要產生那么高的電壓，從它的用材，結構以及安全運行生產等方面都有幾乎無法克服的困難。 從用電方面看，絕大多數的用電設備也不能在高電壓下運行。這就決定了從發(fā)電、輸電到用電要用到一系列電力變壓器來升高或降低電壓。大型水力發(fā)電站的輸電過程如圖 7-8所示，從發(fā)電站發(fā)出的交流電首先由變電所1中的輸電變壓器把電壓升到220千伏，然后輸送到遠處的中心變電所2,在那里輸電變壓器把電壓降為10千伏，送到下屬各變電所，在變電所3由輸電變壓器再把電壓降為35千伏。然后輸送給下一級變電所4,變電所4又用輸電變壓器把電壓降為10千伏，再送至各用戶的變電所5,最后將電壓變?yōu)?80伏/220伏，供給用電設備使用。從大型水力發(fā)電站發(fā)出的電力，經過輸電線路送到用戶，中間要經過五次變換電壓（一升、四降