电能的远距离传输.ppt

1 电能的远距离传输 2 一、为什么要采用高压输电一、为什么要采用高压输电 3 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 4 1、为什么输电线上有电能损失、为什么输电线上有电能损失 由于输电线长，电阻大，当电流通过输由于输电线长，电阻大，当电流通过输 电线时，产生电线时，产生 热量热量 Q，损失一部分电能，，损失一部分电能， 同时输电线上有同时输电线上有 电压降电压降 ，故又损失一部分，故又损失一部分 电压电压 . （（ 1减少导线电阻，由电阻定律知减少导线电阻，由电阻定律知 1、输电线上的功率损失 2、如何减少电能损失、如何减少电能损失 一、为什么要采用高压输电一、为什么要采用高压输电 5 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 。 （ 2）减小输电线中的电流 6 1、引起电压损失的因素有哪些 输电线上的电压损失输电线上的电压损失 既有输电线电阻造成的电压损失 ΔUIR ， 又有感抗和容抗造成的电压损失2、什么是电抗感抗、容抗抗是怎样产生的 当交流电通过输电导线时，由于自感电动势阻碍电流 变化，产生感抗，交流电 f越高，感抗越大，感抗引 起的电压降越大 .当导线架在空中时，和大地这一导 体构成电容器；导线敷设在地下，需用绝缘层和大地 隔开，导线和大地构成电容器 .电容器对交流有阻碍 作用，会产生容抗 阻抗、感抗、容抗统称为电抗。阻抗、感抗、容抗统称为电抗。 7 因此，在输送电功率不变的 情况下，减少电压、电能损失 ，只能采取减小电流，根据 PUI可知，减小电流的方法 是提高输送电压 U 8 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（ 2）输电线损失的功率是多少 （ 3）如果采用 4000V电压输电，输电线损失的 功率是多少 （ 1） 25A 250V 150V （ 2） 6250W （ 3） 62.50W 9 提高输电电压 ，是减少电能 损失的行之有效的办法 10 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。 是不是输电电压越高越好 11 交流输电示意图 二、高压交流输电 12 交流输电原理图 1 4 2 2 3U UU U R I F 用 线 r I1 I3 I4 n1 n2 n3 n4 P1 P2 P3 P4 升压变压器 降压变压器 13 三、高压直流输电 14 例 1、一小型发电站通过升压，降压变压器把电能输给用 户。已知发电机的输出功率是 500kW，端电压为 500V ，升压变压器原、副线圈的匝数比为 15，两变压器间输 电线的总电阻为 1.5Ω ，降压变压器的输出电压为 220V ，不计变压器的损耗。求 （ 1）升压变压器的副线圈两端电压； （ 2）输电导线上的功率损失； （ 3）降压变压器原、副线圈的匝数比； （ 4）用户得到的功率。 （ 4） 440kW （ 1） 2500V （ 2） 60kW （ 3） 101 15 例例 2、、 某交流发电机输出功率为某交流发电机输出功率为 510 5 W ，输出电压为，输出电压为 U1.010 3 V，假如输电线，假如输电线 的总电阻的总电阻 R10Ω ，在输电线上损失的电功，在输电线上损失的电功 率等于输电功率的率等于输电功率的 5，用户使用电压，用户使用电压 U380 V. 1 画出输电线路的示意图（标明各部分画出输电线路的示意图（标明各部分 的符号）的符号） （（ 2）所用升压和降压变压器的原、副线）所用升压和降压变压器的原、副线 圈的匝数比是多少（使用的变压器是理圈的匝数比是多少（使用的变压器是理 想变压器）想变压器） 1 10 25 1