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1、第五章 交变电流,学案5 电能的输送,秦山核电站,为了合理的利用能源,发电站要建在靠近能源的地方.,内蒙古准格尔热电厂,为了合理的利用能源,发电站要建在靠近能源的地方.,达板城风力发电站,为了合理的利用能源,发电站要建在靠近能源的地方.,用电的地方却很多,例如:,有的地方离发电站很远,因此需要把电能输送到远方,这就涉及电能的输送问题即:,电能的输送,观看视频并思考：为什么要高压输电呢？,1电能输送的优点：,2输送电能的基本要求：,可靠：是指保证供电线路可靠地工作，少有故障和停电。,“方便和节约”,保质：就是保证电能的质量，即电压和频率稳定。,经济：是指输电线路建造和运行的费用低，电能损耗小。,
2、可靠、保质、经济,一、电能的输送,电源向外输电时，其两端的电压即为输送电压 。,输送电压：,电源对外发出的功率即输送功率。,输送功率：,二、输电的模型,在输电线上有功率损失。,输电线有电阻,若输电电流为I，输电线的电阻为r，则功率损失为P=I2r,若输送的功率为P，输电电压为U，电线的总长度为L，横截面积为S，电阻率为 ，则功率损失可表示为：,三、降低能耗的两个途径,3、若采用减小导线电阻的方法，在输电线长度一定的情况下，应采用什么措施？,2、降低输电损耗的途径是什么？,由P=I2r可知：,可减少功率损失。,减少输电线的电阻,（3）减少材料的电阻率,（1）减少输电线的长度L,（2）增加导线的横
3、截面积S,由 可知：,三、降低能耗的两个途径,4、若采用减小导线中电流的方法，又应采用什么措施？,讨论与交流：,减小输送功率P,由 P=IU 可知：,可减小输电电流。,由于电站的装机容量一定，因此电站向外输送的电功率是一定的，即在实际中不能以用户少用或不用电来减少输电线上的功率损失。,三、降低能耗的两个途径,远距离输送交流电都采用高压输电我国正在研究用比330 kV高得多的电压进行输电采用高压输电的优点是( ) A可节省输电线的材料 B可根据需要调节交流电的频率 C可减小输电线上的能量损失 D可加快输电的速度,1,把功率为22KW的电能用总电阻为2的导线输送到远方的用户，用220V的电压输电，
4、导线损失的功率为多少？若改用22KV的电压输电，导线损失的功率又为多少？,22KV输电，损失的功率为,220V输电，损失的功率为,2,远距离输电过程示意图,四、电网供电,1、在高压输电三个回路中，各部分的功率、电压和电流关系如何？,功率关系：,电压关系：,电流关系：,四、电网供电,2、在高压输电模型中，设发电机的输出功率为P，输送电压为U1，输电线的电阻r，升压变压器的原副线圈匝数分别为n1，n2，降压变压器原副线圈分别为n3，n4，你能算出线路中损失的功率和电压吗？用户得到的功率和电压分别是多少？,四、电网供电,在发电机与升压变压器原线圈组成的回路中,由,输电线上,用户得到的功率,损失的电压
5、,四、电网供电,四、电网供电,1、根据上述结果高压输电能否真的有效降低能量损耗及电压损耗？,2、是不是输电电压越高越好？为什么？,讨论与交流：,1、由 及 可知：电压越高，功率和电压损失确实越小，可以有效降低能耗和电压损耗。,2、不是。电压越高，对输电线路和变压器的要求越高，建设费用越高。实际输送电能时，要综合考虑，如输送功率的大小、距离的远近、技术和经济要求等，要依照不同情况选择合适的输电电压。,阅读与思考：,1、常用的输电模式有几种？各是什么？,2、我国远距离输电采用的电压有哪几种？,低压输电：输电功率为100 kW以下，距离为几百米以内， 一般采用220 V的电压输电。,高压输电：输电功
6、率为几千千瓦到几万千瓦，距离为几十千米到几 百千米，一般采用35 kV或110 kV的电压输电。,超高压输电：输电功率为10万千瓦以上，距离为几百千米， 必须采用220 kV或更高的电压输电。,有110 kV、220 kV、330 kV，输电干线采用500 kV超高压，西北电网的电压甚至达到750 kV。,四、电网供电,采用电网供电的优点是什么？,阅读与思考：,可以在能源产地使用大容量发电机组，降低一次能源的输送成本，获得最大的经济效益。同时，电网可以减少断电的风险，调剂不同地区电力供需平衡，保障供电质量。,四、电网供电,远距离输电示意图,在如图所示的远距离输电电路图中，升压变压器和降压变压器
7、均为理想变压器，发电厂的输出电压和输电线的电阻均不变，随着发电厂输出功率的增大，下列说法中正确的有( ) A升压变压器的输出电压增大 B降压变压器的输出电压增大 C输电线上损耗的功率增大 D输电线上损耗的功率占总功率的比例增大,升压变压器原线圈电压不变，变压比不变，故副线圈电压不变，A错误； IP/U，U损IR线，U3U2U损，因P变大，I变大，所以U损变大，所以降压变压器初级电压U3变小，B错误； P损(P/U)2R线，因P变大，所以P损变大，C正确；,3,某小型实验水电站输出功率是20 kW，输电线路总电阻是6 . (1)若采用380 V输电，求输电线路损耗的功率 (2)若改用5 000
8、V高压输电，用户端利用n1n2221的变压器降压，求用户得到的电压,(1)输电线上的电流为IP/U52.63 A 输电线路损耗的功率为P线I2R16.62 kW (2)改用高压输电后，输电线上的电流变为IP/U4 A 用户端在变压器降压前获得的电压U1UIR4 976 V 根据U1/U2n1/ n2 用户得到的电压为U2n2U1/n1226.18 V,4,1远距离输送交流电都采用高压输电我国正在研究用比330 kV高得多的电压进行输电采用高压输电的优点是( ) A可节省输电线的材料 B可根据需要调节交流电的频率 C可减小输电线上的能量损失 D可加快输电的速度,2.超导是当今高科技研究的热点，利
9、用超导材料可实现无损耗输电现有一直流电路，输电总电阻为0.4 ，它提供给用电器的电功率为40 kW，电压为800 V若用临界温度以下的超导电缆代替原来的输电线，保持供给用电器的功率和电压不变，那么节约的电功率为( ) A1 kW B1.6103 kW C1.6 kW D10 kW,节约的电功率即为普通电路输电时损耗的电功率 IP/U40103/800 A50 A P线I2R5020.4 W1 000 W,32014年2月初低温雨雪冰冻造成我国东部部分地区停电，为消除高压输电线上的凌冰，有人设计了这样的融冰思路：利用电流的热效应除冰若在正常供电时，高压线上送电电压为U，电流为I，热耗功率为P；除
10、冰时，输电线上的热耗功率需变为9P，则除冰时(认为输电功率和输电线电阻不变)( ) A输电电流为3I B输电电流为9I C输电电压为3U D输电电压为U/3,高压线上的热耗功率PI2R线 若热耗功率变为9P，则9PI2R线 由两式得I3I，A对； 输送功率不变，即PUIUI，得UU/3，所以D对,4.发电机的端电压为220 V，输出功率44 kW，输电导线的电阻为0.2 ，如果用初、次级线圈匝数之比为110的升压变压器升压，经输电线后，再用初、次级线圈匝数比为101的降压变压器降压供给用户 (1)画出全过程的线路示意图； (2)求用户得到的电压和功率； (3)若不经过变压而直接送到用户，求用户得到的电压和功率,(1)示意图如图所示,4.发电机的端电压为220 V，输出功率44 kW，输电导线的电阻为0.2 ，如果用初、次级线圈匝数之比为110的升压变压器升压，经输电线后，再用初、次级线圈匝数比为101的降压变压器降压供给用户 (1)画出全过程的线路示意图； (2)求用户得到的电压和功率； (3)若不经过变压而直接送到用户，求用户得到的电压和功率,(3)则输电电流IP/U1200 A.,输电线路上的电压损失 UIR线40 V.,所以用户得到的电压 U2U1U180 V,用户得到的功率为 PU2I3.6104 W.,谢谢观看!,
