1、遠(yuǎn)距離輸電,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,1電能輸送的優(yōu)點(diǎn)：,2輸送電能的基本要求：,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。,可靠、保質(zhì)、經(jīng)濟(jì),一、電能的輸送,二、輸電

2、的模型,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：,三、降低能耗的兩個(gè)途徑,在輸電線上有功率損失。,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。,若輸電電流為i，輸電線的電阻為r，則功率損失為p=i2r,若輸送的功率為p，輸電電壓為u，電線的總長(zhǎng)度為l，橫截面積為s，電阻率為 ，則功率損失可表示為：,3、若采用減小導(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p=i2r可知：,可減少功率損失。,減少輸電線的電阻,（3）減少材料的電阻率,（1

3、）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：,4、若采用減小導(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：,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(lái)減少輸電線上的功率損失。,把功率為22kw的電能用總電阻為2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？若改用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,造成電壓損失的因素:,四、輸電線上的電壓損耗的降低,思考：,在輸電過(guò)程中，電源

4、輸送的電壓是否全部加在用戶上？,（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),遠(yuǎn)距離輸電過(guò)程示意圖,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：,功率關(guān)系：,電壓關(guān)系：,電流關(guān)系：,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)幔坑脩舻玫降墓β屎碗妷悍謩e是多少？,探究與交流：,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

5、壓,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，建設(shè)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、距離的遠(yuǎn)近、技術(shù)和經(jīng)濟(jì)要求等，要依照不同情況選擇合適的輸電電壓。,閱讀與思考：,1、常用的輸電模式有幾種？各是什么？,2、我國(guó)遠(yuǎn)距離輸電采用的電壓有哪幾種？,低壓輸電：輸電功率為100 kw以下，距離為幾百米以內(nèi)， 一般采用220 v的電壓輸電。,高壓輸電：輸電功率為幾千千瓦到幾萬(wàn)千瓦，距

6、離為幾十 千米到幾百千米，一般采用35 kv或110 kv的電 壓輸電。,超高壓輸電：輸電功率為10萬(wàn)千瓦以上，距離為幾百千米， 必須采用220 kv或更高的電壓輸電。,有110 kv、220 kv、330 kv，輸電干線采用500 kv超高壓，西北電網(wǎng)的電壓甚至達(dá)到750 kv。,采用電網(wǎng)供電的優(yōu)點(diǎn)是什么？,六、電網(wǎng)供電,閱讀與思考：,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成本，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。,遠(yuǎn)距離輸電示意圖,1、遠(yuǎn)距離輸送交變電流都采用高壓輸電。我國(guó)西北電網(wǎng)正在建設(shè)750kv線路。采用高壓輸電的優(yōu)點(diǎn)

7、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)：,2在遠(yuǎn)距離輸電過(guò)程中，為減少輸電線路上的電能損失，可采用的最佳方法是 （ ） 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)：,3遠(yuǎn)距離輸送一定功率的交變電流，若輸電電壓提高到原來(lái)的n倍，則下列說(shuō)法中正確的是（ ） 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/n2 c輸電線上的電功率損失變?yōu)樵瓉?lái)的1/n d若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)：,4下列關(guān)于減小遠(yuǎn)距離輸

8、電導(dǎo)線上熱損耗的說(shuō)法中，正確的是（ ） a因?yàn)闊峁β?，所以應(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蕄=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蕄=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)：,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，則輸電導(dǎo)線上損耗的功率可表示為（ ）,bcd,課堂練習(xí)：,ab ci2r di（u1-u2）,6、某交流發(fā)電機(jī)輸出功率為5105 w，輸出電壓為u=1.0103 v，假如輸電線的總電阻r=10，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=380 v. (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)比是多少？（使用的變壓器是理想變壓器）,課堂練習(xí)：,