1、遠距離輸電,秦山核電站,內(nèi)蒙古準格爾熱電廠,達板城風力發(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,因此需要把電能輸送到遠方,這就涉及電能的輸送問題即:,城市,電能的輸送,1電能輸送的優(yōu)點：,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。,電能通過輸電線就可以輸送到遠方相對于煤炭、石油等能源的輸送需要大量的交通運載工具來說，“方便和節(jié)約”是它突出的優(yōu)點,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。,可靠、保質(zhì)、經(jīng)濟,一、電能的輸送,二、輸電

2、的模型,電源向外輸電時，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：,三、降低能耗的兩個途徑,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，會有一部分電能轉化為熱能而損失掉。,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、若采用減小導線電阻的方法，在輸電線長度一定的情況下，應采用什么措施？,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、）減少輸電線的長度L,（2）增加導線的橫截面積S,由 可知：,4、若采用減小導線中電流的方法，又應采用什么措施？,討論與交流：,減小輸送功率P,由 P=IU 可知：,可減小輸電電流。,由于電站的裝機容量一定，因此電站向外輸送的電功率是一定的，即在實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。,把功率為22KW的電能用總電阻為2的導線輸送到遠方的用戶，用220V的電壓輸電，導線損失的功率為多少？若改用22KV的電壓輸電，導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,(高中階段計算中只考慮輸電線電阻造成的電壓損失),遠距離輸電過程示意圖,1、在高壓輸電三個回路中，各部分的功率、電壓和電流關系如何？,探究與交流：,功率關系：,電壓關系：,電流關系：,2、在高壓輸電模型中，設發(fā)電機的輸出功率為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：,在發(fā)電機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，建設費用越高。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、技術和經(jīng)濟要求等，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、我國遠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)的電壓甚至達到750 kV。,采用電網(wǎng)供電的優(yōu)點是什么？,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)可以減少斷電的風險，調(diào)劑不同地區(qū)電力供需平衡，保障供電質(zhì)量。,遠距離輸電示意圖,1、遠距離輸送交變電流都采用高壓輸電。我國西北電網(wǎng)正在建設750kV線路。采用高壓輸電的優(yōu)點

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：,2在遠距離輸電過程中，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減短輸電線長度。 C減少通電時間。 D采用高壓輸電。,D,課堂練習：,3遠距離輸送一定功率的交變電流，若輸電電壓提高到原來的n倍，則下列說法中正確的是（ ） 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?/n2 C輸電線上的電功率損失變?yōu)樵瓉淼?/n D若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：,4下列關于減小遠距離輸

8、電導線上熱損耗的說法中，正確的是（ ） A因為熱功率 ，所以應降低輸送電壓，增大輸電導線電阻，才能減小輸電導線上的熱損耗。 B因為熱功率P=IU，所以應采用低電壓、小電流輸電，才能減小輸電導線上的熱損耗。 C因為熱功率P=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線上的熱損耗。 D以上說法均不正確。,C,課堂練習：,5發(fā)電廠發(fā)電機的輸出電壓為U1，發(fā)電廠至學校的輸電導線的總電阻為R，通過導線的電流為I，學校得到的電壓為U2，則輸電導線上損耗的功率可表示為（ ）,BCD,課堂練習：,AB CI2R DI（U1-U2）,6、某交流發(fā)電機輸出功率為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（標明各部分的符號） （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：,