远距离输电

P3=P4
P2=Pr+P3 或 P1=Pr+P4 U3/U4=n3/n4
电压关系: 电压关系 U2=Ur+U3 电流关系: 电流关系 I2=I3
U1/U2=n1/n2
I1/I2=n2/n1
I3/I4=n4/n3
输电线上的功率损耗表示: 输电线上的功率损耗表示: Pr=P2P3=P1P4=Ir2r 输电效率η= 输电效率 ( P用户 / P输送 )×100% ×
1. 可靠 保证供电线路可靠地工作 可靠: 保证供电线路可靠地工作, 少有故障或停电 2. 保质 保证电能的质量 保质: 保证电能的质量——电压 电压 和频率的稳定 3. 经济 输电线路建造和运行的费 经济: 用低, 电能损耗少, 电价低. 用低 电能损耗少 电价低.
率 损 耗 和 电 压 耗 ? 损
20%, 1:4, 95:11
�
P =I2线R线=U线2/R线
(2)输电线路中的容抗与感抗 总称电抗 造 总称电抗)造 )输电线路中的容抗与感抗(总称电抗 成的损失, 成的损失,电抗造成的电压损失比电阻造成 的电压损失要大得多. 的电压损失要大得多. 一般要求输电中的功率损失不超过输送功率 的10%
输电线 上的功 率损耗 电 能 输 送 输电线路 上的电压 损耗
输电导线的电阻为R,输送功率为 . 输电导线的电阻为 ,输送功率为P. 现分别用U 两种电压来输电, 现分别用 1和U2两种电压来输电,则两次 输电线上损失的功率之比 (B) B) A. U1:U2 C. U2:U1 B. U22:U12 D. U12:U22
一交流发电机的端电压是220V,内阻r为0.1 , ,内阻 为 一交流发电机的端电压是 输出功率为44kW,用总电阻为 输出功率为 ,用总电阻为0.2 的输电线把电 能输送到用户处, 能输送到用户处,那么 (1)发电机的电动势是多大? )发电机的电动势是多大? 的电压直接输送, (2)如果用 )如果用220V的电压直接输送,用户得到的电 的电压直接输送 压和电功率各是多大?输电效率是多少? 压和电功率各是多大?输电效率是多少? 的变压器将电压升高, (3)如果先用匝数比1:10的变压器将电压升高 经 )如果先用匝数比 的变压器将电压升高 过同样的输电线后,再用匝数比为10:1的变压器将 过同样的输电线后,再用匝数比为 的变压器将 电压降低供给用户, 电压降低供给用户,用户得到的电压和电功率各 是多大?输电效率又是多少? 是多大?输电效率又是多少?
原因:输电线上有电阻,产生焦耳热. 原因:输电线上有电阻,产生焦耳热. 大小: 大小:P线 = I2 R线 (不实用) 不实用) 减小损耗的途径: 减小输电线路上的电阻; 减小损耗的途径: 减小输电线路上的电阻; 减小输电线路上的电流. 减小输电线路上的电流. 原因:输电线上有电阻,有电压降. 原因:输电线上有电阻,有电压降. 大小: 大小:U线= I R线 减小输电线路上的电阻; 减小输电线路上的电阻; 减小损耗的途径: 减小损耗的途径: 不实用) (不实用) 减小输电线路上的电流. 减小输电线路上的电流.
在能源的开发和利用中,常常把太阳能,水流能,煤炭, 在能源的开发和利用中,常常把太阳能,水流能,煤炭,核能 等先转化为电能,再进行传输和转化利用. 等先转化为电能,再进行传输和转化利用. 发电厂输出的电能,可以通过电网传递给用户. 发电厂输出的电能,可以通过电网传递给用户.
输送电能的基本要求 输送电能的基本要求
们 应 该 采 用 什 么 方 法 来 降 低 输 电 线 路 上 的 功
路 上 的 功 率 损 耗 和 电 压 损 耗 不 能 忽 时 . 我 略
当 发 电 厂 和 用 户 之 间 有 很 远 的 离 , 输 电 线 距
输电线上的功率损失
1,损失的原因: ,
(1)因为输电线有电阻 )因为输电线有电阻R
设某发电站到用电区的输电电阻R=10 , 设某发电站到用电区的输电电阻 输送功率为20000W,发电机的输出电压为500V. ,发电机的输出电压为 输送功率为 (1)试计算出输电的效率 不考虑输电线路的电 )试计算出输电的效率(不考虑输电线路的电 抗引起的损耗). 抗引起的损耗 (2)若要求输电的效率达到 )若要求输电的效率达到95%,则用来提高 , 输电电压的升压变压器的原副线圈的匝数比是多 大? (3)若某用电区需要用电电压为 )若某用电区需要用电电压为220V,求需要 , 的降压变压器的原副线圈的匝数比. 的降压变压器的原副线圈的匝数比
远距离输电的电路的构成
I1 I2 U2 n1:n2
Pr r
I3
I4 U4 n3:n4
P1
U1
U3
P4
发电机,升压变压器,输电导线, 发电机,升压变压器,输电导线,降压 变压器, 变压器,用电器
远距离输电基本关系式
I1 I2 U2 n1:n2
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
Pr r
I3
I4 U4 n3:n4
P1
U1
U3
P4
功率关系: 功率关系 P1=P2
远距离输电应采用高电压
在输送电功率一定的前提下, 1. 在输送电功率一定的前提下, 减少输电 线上的功率损失, 线上的功率损失, 输电电压. 输电电压. 要求减小输电电流, 要求减小输电电流,提高
2 输电电压并非越高越好,电压越高,对输电 输电电压并非越高越好,电压越高,
线路绝缘的要求越高, 线路绝缘的要求越高, 线路修建费用及变压 器的制造,结构等要求都要提高. 器的制造,结构等要求都要提高. 实际输送电能时,要求全面综合考虑, 实际输送电能时,要求全面综合考虑,根据 输送功率的大小,距离的远近, 输送功率的大小,距离的远近,技术和经济 要求等合理选择输送电压. 要求等合理选择输送电压.
比较: 比较:书P.64
输送 功率 输送 距离 功率 损失 输送 电压
方法
导线截面
减小 200KW 10Km 10% 110V 96000m㎡ ㎡ 电阻 提高 200KW 10Km 10% 11KV 电压 9.6 m㎡ ㎡
减少输电线上的功率损失的两种方法
1,减小输电线的电阻: 减小输电线的电阻: 选用电阻率较小的导线(铜与铝) (1)选用电阻率较小的导线(铜与铝) (2)增加导线的截面积 困难:耗材多成本高;架线困难; 困难:耗材多成本高;架线困难;电容带 来的容抗损失很大. 来的容抗损失很大. 2,减小输电线中的电流: 减小输电线中的电流: 根据P=IU 可知,在输出功率一定的情况下 可知,在输出功率一定的情况下 根据 提高输送电压,来减小输电线中的电流. 提高输送电压,来减小输电线中的电流.