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5.5电能的输送


第5节 电能的输送

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输送电能的基本要求是: 可靠、保质、经济

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输送电能的基本要求是: 可靠、保质、经济 可靠:是指保证供电线路可靠地工作, 少有故障和停电。

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> 输送电能的基本要求是: 可靠、保质、经济 可靠:是指保证供电线路可靠地工作, 少有故障和停电。 保质:就是保证电能的质量,即电压和 频率稳定。

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输送电能的基本要求是: 可靠、保质、经济 可靠:是指保证供电线路可靠地工作, 少有故障和停电。 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。
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一、输电线上的功率损失

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一、输电线上的功率损失

思考: 1.为什么输电线上有电能损失?

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一、输电线上的功率损失

思考: 1.为什么输电线上有电能损失?
由于输电线长,电阻大,当电流通过输电线时,产 生热量 Q,损失一部分电能,同时输电线上有电压 降,故又损失一部分电压.

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一、输电线上的功率损失

思考: 1.为什么输电线上有电能损失?
由于输电线长,电阻大,当电流通过输电线时,产 生热量 Q,损失一部分电能,同时输电线上有电压 降,故又损失一部分电压.

2.如何减少电能损失?

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一、输电线上的功率损失

思考: 1.为什么输电线上有电能损失?
由于输电线长,电阻大,当电流通过输电线时,产 生热量 Q,损失一部分电能,同时输电线上有电压 降,故又损失一部分电压.

2.如何减少电能损失?

P损 ? I R
2
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一、输电线上的功率损失

思考: 1.为什么输电线上有电能损失?
由于输电线长,电阻大,当电流通过输电线时,产 生热量 Q,损失一部分电能,同时输电线上有电压 降,故又损失一部分电压.

2.如何减少电能损失?

P损 ? I R
2

(1)减小导线电阻
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一、输电线上的功率损失

思考: 1.为什么输电线上有电能损失?
由于输电线长,电阻大,当电流通过输电线时,产 生热量 Q, 损失一部分电能, 同时输电线上有电压 降,故又损失一部分电压.

2.如何减少电能损失?

P损 ? I R
2

(1)减小导线电阻 (2)减小输电线中的电流
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(1)减小导线电阻降低输电线上电能损失

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(1)减小导线电阻降低输电线上电能损失 由电阻定律知

L R?? S

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(1)减小导线电阻降低输电线上电能损失 由电阻定律知

方法:

L R?? S

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(1)减小导线电阻降低输电线上电能损失 由电阻定律知

方法: ①减小材料的电阻率ρ.银的电阻率最小,但 价格昂贵,目前选用电阻率较小的铜或铝作 输电线.

L R?? S

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(1)减小导线电阻降低输电线上电能损失 由电阻定律知

方法: ①减小材料的电阻率ρ.银的电阻率最小,但 价格昂贵,目前选用电阻率较小的铜或铝作 输电线. ②减小输电线的长度L不可行,因为要保证输 电距离.

L R?? S

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(1)减小导线电阻降低输电线上电能损失 由电阻定律知

方法: ①减小材料的电阻率ρ.银的电阻率最小,但 价格昂贵,目前选用电阻率较小的铜或铝作 输电线. ②减小输电线的长度L不可行,因为要保证输 电距离.
③增加导线的横截面积,可适当增大横截面 积.太粗不可能,既不经济又架设困难.
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L R?? S

(2)减小输电线中的电流降低输电线上电能损失

阅读并回答课本 “思考与讨论”中的问题 1.怎样计算输电线路损失的功率?

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(2)减小输电线中的电流降低输电线上电能损失

阅读并回答课本 “思考与讨论”中的问题 1.怎样计算输电线路损失的功率? 2 电线消耗 输送

P

?I

R

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(2)减小输电线中的电流降低输电线上电能损失

阅读并回答课本 “思考与讨论”中的问题 1.怎样计算输电线路损失的功率? 2 电线消耗 输送

P

?I

R

2.在输电电流一定的情况下 ,如果线路的电阻减 为原来的一半 ,线路上损失的功率减为原来的几 分之一 ? 在线路电阻一定的情况下 , 如果输电电 流减为原来的一半 ,线路上损失的功率减为原来 的几分之一?
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(2)减小输电线中的电流降低输电线上电能损失

阅读并回答课本 “思考与讨论”中的问题 3.哪个途径对于降低输电线路的损耗更为有效?

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(2)减小输电线中的电流降低输电线上电能损失

阅读并回答课本 “思考与讨论”中的问题 3.哪个途径对于降低输电线路的损耗更为有效? 4.怎样计算用户消耗的功率P?

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(2)减小输电线中的电流降低输电线上电能损失

阅读并回答课本 “思考与讨论”中的问题 3.哪个途径对于降低输电线路的损耗更为有效? 4.怎样计算用户消耗的功率P?

P用户 ? P输送 ? P 电线消耗

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(2)减小输电线中的电流降低输电线上电能损失

阅读并回答课本 “思考与讨论”中的问题 3.哪个途径对于降低输电线路的损耗更为有效? 4.怎样计算用户消耗的功率P?

P用户 ? P输送 ? P 电线消耗

5.在保证用户的电功率的前提下,怎样才能减 小输电电流?

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(2)减小输电线中的电流降低输电线上电能损失

阅读并回答课本 “思考与讨论”中的问题 3.哪个途径对于降低输电线路的损耗更为有效? 4.怎样计算用户消耗的功率P?

P用户 ? P输送 ? P 电线消耗

5.在保证用户的电功率的前提下,怎样才能减 小输电电流?

P输送 ? U 输送 I 输送

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(2)减小输电线中的电流降低输电线上电能损失

练习: 输送 10kw 的电功率,采用 400V 的电压 输电,输电线的总电阻为 10Ω,求 (1)输电线中的电流?输电线中损失的电压是 多少?用户得到的电压是多少?

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(2)减小输电线中的电流降低输电线上电能损失

练习: 输送 10kw 的电功率,采用 400V 的电压 输电,输电线的总电阻为 10Ω,求 (1)输电线中的电流?输电线中损失的电压是 多少?用户得到的电压是多少? (1)25A 250V 150V

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(2)减小输电线中的电流降低输电线上电能损失

练习: 输送 10kw 的电功率,采用 400V 的电压 输电,输电线的总电阻为 10Ω,求 (1)输电线中的电流?输电线中损失的电压是 多少?用户得到的电压是多少? (1)25A 250V 150V

(2)输电线损失的功率是多少?用户得到的 功率是多少?

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(2)减小输电线中的电流降低输电线上电能损失

练习: 输送 10kw 的电功率,采用 400V 的电压 输电,输电线的总电阻为 10Ω,求 (1)输电线中的电流?输电线中损失的电压是 多少?用户得到的电压是多少? (1)25A 250V 150V

(2)输电线损失的功率是多少?用户得到的 功率是多少? (2)6250W 3750W

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(2)减小输电线中的电流降低输电线上电能损失

练习: 输送 10kw 的电功率,采用 400V 的电压 输电,输电线的总电阻为 10Ω,求 (1)输电线中的电流?输电线中损失的电压是 多少?用户得到的电压是多少? (1)25A 250V 150V

(2)输电线损失的功率是多少?用户得到的 功率是多少? (2)6250W 3750W (3)如果采用4000V电压输电,输电线损失 的功率是多少?

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(2)减小输电线中的电流降低输电线上电能损失

练习: 输送 10kw 的电功率,采用 400V 的电压 输电,输电线的总电阻为 10Ω,求 (1)输电线中的电流?输电线中损失的电压是 多少?用户得到的电压是多少? (1)25A 250V 150V

(2)输电线损失的功率是多少?用户得到的 功率是多少? (2)6250W 3750W (3)如果采用4000V电压输电,输电线损失 的功率是多少? (3) 62.50W
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(2)减小输电线中的电流降低输电线上电能损失

练习: 输送 10kw 的电功率,采用 400V 的电压 输电,输电线的总电阻为 10Ω,求 (1)输电线中的电流?输电线中损失的电压是 多少?用户得到的电压是多少? (1)25A 250V 150V

(2)输电线损失的功率是多少?用户得到的 功率是多少? (2)6250W 3750W (3)如果采用4000V电压输电,输电线损失 的功率是多少? (3) 62.50W
提高输电电压,是减少电能损失的行之有效的办法 湖南省长沙市一中卫星远程学校

交流高压输电的基本环节

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交流高压输电的基本环节

发电站

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交流高压输电的基本环节
升压变压器

发电站

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交流高压输电的基本环节
升压变压器

发电站

高压输电
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交流高压输电的基本环节
升压变压器

发电站

降压变压器

高压输电
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交流高压输电的基本环节
升压变压器

发电站

用户

降压变压器

高压输电
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二、远距离输电原理图
I1
P1

I2
P2

I3

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P4

r线

P3

F

U1 n1

n2 U2

U3 n3

n4 U4

R用

升压变压器

降压变压器

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二、远距离输电原理图
I1
P1

I2
P2

I3

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P4

r线

P3

F

U1 n1

n2 U2

U3 n3

n4 U4

R用

升压变压器

降压变压器

功率之间的关系是:

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二、远距离输电原理图
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P1

I2
P2

I3

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r线

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U1 n1

n2 U2

U3 n3

n4 U4

R用

升压变压器

降压变压器

功率之间的关系是:P1=P2,P3=P4,P2=Pr+P3

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二、远距离输电原理图
I1
P1

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P2

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r线

P3

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U1 n1

n2 U2

U3 n3

n4 U4

R用

升压变压器

降压变压器

功率之间的关系是:P1=P2,P3=P4,P2=Pr+P3 电压之间的关系是:

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二、远距离输电原理图
I1
P1

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P2

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P4

r线

P3

F

U1 n1

n2 U2

U3 n3

n4 U4

R用

升压变压器

降压变压器

功率之间的关系是:P1=P2,P3=P4,P2=Pr+P3
U1 n1 U 3 n3 ? , ? ,U 2 ? U r ? U 3 电压之间的关系是: ? U 4 n4 U 2 n2

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二、远距离输电原理图
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U1 n1

n2 U2

U3 n3

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升压变压器

降压变压器

功率之间的关系是:P1=P2,P3=P4,P2=Pr+P3
U1 n1 U 3 n3 ? , ? ,U 2 ? U r ? U 3 电压之间的关系是: ? U 4 n4 U 2 n2

电流之间的关系是:
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二、远距离输电原理图
I1
P1

I2
P2

I3

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P4

r线

P3

F

U1 n1

n2 U2

U3 n3

n4 U4

R用

升压变压器

降压变压器

功率之间的关系是:P1=P2,P3=P4,P2=Pr+P3
U1 n1 U 3 n3 ? , ? ,U 2 ? U r ? U 3 电压之间的关系是: ? U 4 n4 U 2 n2 I1 n2 I 3 n4 电流之间的关系是: ? , ? , I 2 ? I r ? I 3 I 2 n1 I 4 n3
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远距离输电示意图

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我国常用的远距离输电采用的电压有: 110 kV、220 kV、330 kV,输电干 线采用 500 kV 的超高压,西北电网正 在建设 750kV 的线路。

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是不是输电电压越高越好?

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是不是输电电压越高越好?
电压越高,对输电线路和变压器的要求越 高,建设费用越高。

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是不是输电电压越高越好?
电压越高,对输电线路和变压器的要求越 高,建设费用越高。 输电线上的电压损失, 除了与输电线的电阻 有关,还与感抗和容抗有关。当输电线路电压较 高、导线截面积较大时,电抗造成的电压损失比 电阻造成的还要大。

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是不是输电电压越高越好?
电压越高,对输电线路和变压器的要求越 高,建设费用越高。 输电线上的电压损失, 除了与输电线的电阻 有关,还与感抗和容抗有关。当输电线路电压较 高、导线截面积较大时,电抗造成的电压损失比 电阻造成的还要大。 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。
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三、电网供电
采用电网供电的优点: 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。
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