电能的远距离传输
鲁科版高中物理选修3-2第四章第三节电能的远距离传输
电能的远距离传输【教学目标】一、知识与技能1、知道电能输送过程中有功率损失和电压损失，2、通过探究理解降低这两种损失的方法。
3、通过探究理解远距离高压输电电路的构造，4、理解并会计算输电系统的输电电压、输电电流、功率损耗、电压损耗。
5、了解电网供电的优点和输电的新技术。
二、过程与方法1、通过阅读、思考与讨论，提高学生分析解决实际问题的能力。
2、通过理论探究、学生实验验证、演示实验验证相结合，引导学生积极主动探究，发现问题，解决问题，培养学生的科学研究方法。
三、情感态度与价值观1、通过实验探究引导学生积极主动探究，发现问题，解决问题，在学习知识的同时获得一定的成就感。
2、体会物理知识在生产、生活中的巨大作用，激发学生学好知识投身祖国建设的热情。
【教学重点难点】学习重点：通过探究理解远距离高压输电电路的构造，输电线上电能损失的计算。
学习难点：理解并会计算高压输电的输电电压、输电电流、功率损耗、电压损耗。
【教学流程】【教学过程】一、探究一：输电线的电阻对远距离输电的影响现实生活中，发电站往往距离电力用户很远，这样就导致了远距离输电的问题。
输电时，由于输电距离很远使得导线上存在不可忽略的电阻，电阻的电流热效应导致电能损耗，造成了能源的浪费。
请据下图填空：①输电电流: I= P/U；②电压损耗: △U = IR ； ③功率损耗: △P = I 2R ；分组实验一：体验输电线的电阻对远距离输电的影响 器材：学生低压交流电源（4V ），滑动电阻器（最大50Ω），小灯泡（额定电压4V ），导线若干要求：请使用以上器材模拟上图中的远距离输电电路，以滑动电阻器（最大50Ω）作为输电线的电阻，以小灯泡作为用电设备。
电路图：观察：1）改变滑动电阻器的阻值（相当于加大输电线长度，即增加输电线的电阻），观察小灯泡的亮度变化。
2）注意记住滑动变阻器的有效阻值大概为多少时小灯泡就不亮了，并和后面的实验二进行对比现象： 结论： 演示实验一和学生分组实验一实物图二、探究二：减少远距离输电损耗的方法1、远距离输电电路的两种损耗：⑴功率损耗：远距离输送电能，由于输电线上的电流热效应，电能转化为热能。
无线远距离电能传输(0127)
超长距离, 高频,无线电能传输装置研制引言：电能无线传输一直是人类的梦想，许多国内外科学家对此进行不断的研究。
人们提出了三种电能无线传输方式：一是微波线电能传输方式。
该方式利用无线电波收发原理传输电能，传输功率只能在几毫瓦至一百毫瓦之间，应用范围不大；二是电磁感应无线电能传输方式。
该方式利用变压器原副边耦合原理传输电能，传输功率大，效率高，但距离很近，仅在1cm内，目前已在轨道交通方面应用；三是谐振耦合电能无线传输方式。
该方式利用电路中电感电容谐振原理传输电能，理论上电能的传输功率、传输距离不受限制。
第一种方案原理就像我们常用的变压器，初级线圈和次级线圈并没有接触交变的电场和磁场起到了传输电能的作用，该方案效率相对而言比较高；而第二种方案是通过对载波进行与解调从而实现电能传输，广泛用于无线广播等领域，效率非常低；第三种方案是前两种方案的综合，想通过共振原理实现电能的有效传输就必须在发射和接收端下工夫，传统的效率底下的调制方法是不能实现电能的有效传输，我们小组将着重在电磁耦合方案上进行探索。
摘要：电能给人类带来巨大的发展。
然而错综复杂的输电线分布在生活的各个角落，它给人们带来极大的不便。
因此人类一直有摆脱电线的束缚实现电能无线传输的梦想。
综合考虑到实际应用上传输效率和传输距离等因素，我们小组给出了一种用电磁耦合阵列定位最大耦合系数的电力传输方案。
关键字：无线电能传输谐振传输效率电磁耦合传输距离耦合阵列1 整体方案设计及理论分析（第1部分标题，请根据此标题进行论文整理）2、硬件电路设计（第3部分标题，请根据此标题进行论文整理）3、控制方法与软件设计（第4部分标题，请根据此标题进行论文整理）4、实验及结果（第5部分标题，请根据此标题进行论文整理）1、整体方案设计及理论分析1.1电磁耦合能量无线传输系统由能量发送器(Transmitter)，分离式功率变压器(Transformer) ，和能量接收器(Receiver)三部分组成，如图1所示。
输配电工程试题及答案
输配电工程试题及答案一、选择题1. 下列关于输配电系统的说法中，不正确的是：A. 输配电系统是电力系统中实施输电和配电的部分B. 输配电系统包括输电线路、变电站和配电网C. 输配电系统主要用于将变电所产生的高电压电能送至用户终端D. 输配电系统中的输电线路主要用于连接不同电压等级的电网之间答案：C2. 输配电系统中，变电站的作用是：A. 进行电能的调度和分配B. 将生成的高电压电能变为用户所需的低电压电能C. 进行电网的维护和保护D. 进行输电线路的选址和布置答案：B3. 以下哪项不属于输配电系统的组成部分？A. 输电线路B. 变电站C. 发电厂D. 配电网答案：C4. 输配电系统中的配电网主要包括：A. 供电区域边界线和主干线B. 供电区域边界线和变电站C. 变电站和配变D. 变电站和用户终端设备答案：A5. 输配电系统中，以下哪项是保证电能连续供应的手段？A. 输电线路的选择和配置B. 变电站的日常维护和检修C. 配电网的智能调度和控制D. 防雷和防护措施的采取答案：C二、填空题1. 输配电系统的主要任务是进行电能的________和________。
答案：输电，配电2. 输配电系统中，变电站的作用是将高电压电能变为用户所需的_____电压电能。
答案：低3. 输配电系统的组成部分主要包括输电线路、变电站和_________。
答案：配电网4. 配电网主要包括供电区域边界线和________。
答案：主干线5. 为了保证电能的连续供应，配电网需要进行智能调度和________。
答案：控制三、问答题1. 请简述输配电系统的组成及各部分的作用。
答：输配电系统由输电线路、变电站和配电网组成。
输电线路用于电能的远距离传输，连接不同电压等级的电网之间。
变电站的作用是将输电线路传输的高电压电能，转变为用户所需的低电压电能。
配电网主要用于将变电站产生的电能送至用户终端，包括供电区域边界线和主干线。
2. 请解释什么是智能调度和控制，以及其在配电网中的作用。
电力传输为何电力能够远距离传输
电力传输为何电力能够远距离传输电力传输：为何电力能够远距离传输近现代社会中，电力传输具有重要的地位和作用。
通过电力传输，能够将电能从发电厂远距离地传输到用户所在地，为人们的日常生活和工业生产提供了可靠的能源供应。
那么，电力是如何能够远距离传输的呢？本文将从输电线路、电力传输技术和经济效益等方面进行探讨。
一、输电线路电力传输的一项重要基础是输电线路。
输电线路可以分为直流输电线路和交流输电线路两种形式，目前交流输电被广泛应用。
交流输电线路主要由输电塔、导线和绝缘子等组成。
输电塔起到支撑和固定导线的作用，通常采用钢筋混凝土或金属结构建造。
导线则负责电能的传输，常见的有铝合金导线和钢芯铝绞线等类型。
绝缘子用于在输电线路与输电塔之间提供电绝缘保护。
输电线路的设计需要考虑多种因素，如输电距离、电能损耗和抗风能力等。
通常情况下，随着输电距离的增加，线路的电能损耗也会增加。
因此，在较长距离的电力传输中，需要采取一些措施来减少能量损耗，如增加输电线路的导线截面、采用高压输电以及引入补偿装置等。
二、电力传输技术电力传输技术的发展为电力远距离传输提供了更多的可能。
以下是几种常见的电力传输技术：1. 高压输电高压输电是目前广泛应用的一种电力传输技术。
通过提高输电线路的电压，可以减少输电线路的电阻损耗，从而提高传输效率。
常见的高压输电技术有交流高压输电和直流高压输电。
2. 柔性交流输电（FACTS）柔性交流输电技术通过可变电抗器、静态无功补偿器等装置，实现对输电系统的灵活控制和优化。
该技术可以调整电力传输线路的系数，提高电力传输的效率和稳定性。
3. 超导输电超导输电技术利用超导体的低电阻性能，将电能以极高的效率传输。
超导输电具有传输容量大、效率高、电能损耗小的优势，但目前仍面临着技术难题和实施成本较高的问题。
上述技术在电力传输中起到不同的作用，它们的应用使得电力能够高效、安全地远距离传输。
三、经济效益电力远距离传输对社会和经济发展具有重要的意义。
远距离电能传输的作用是什么
远距离电能传输的作用是什么？
电能传输允许不同形式的可再生能源联供，甚至可以在洲际层面上进行，并且可以把可再生能源较多的地区与电力需求量较高的地区联结起来。
当传统的交流电传输技术无法进行500千米以上距离的电能输送时，高压直流(high voltage direct current，HVDC)输电技术被运用于远距离电能输送上，例如，可以利用这一技术把地球上阳光地带的丰富太阳能资源产生的电能输送到需求的中心，这样就促进了可调节的巨大太阳能发电所产生的电能的供应。
许多公司正在认真地考虑用光伏电池覆盖撒哈拉沙漠的大片区域，通过高压直流输电技术把电能输送到数千千米以外的欧洲。
这样远距离地输送电能的构想是非比寻常的。
高压直流输电技术的优点之一，是超高功率的远距离输送的成本并不高，只有0.5～1.5欧分/(千瓦·时)。
输送电能的过程中会出现损耗，输送距离超过1000千米时，损耗约为总数的3%。
目前，高压直流输电的功率可达3吉瓦，输送距离约为1000千米。
一种使用高压直流输电技术的轻型转换器，在20世纪90年代被引入。
与交流电的电缆不同的是，对位于地下或水下的高压直流电缆来说，在输送功率和距离上并没有物理极限。
这种新型技术在海底电能输送方面正在形成一个新兴的市场，例如把风电场发出的电能输送到无法建造架空线路地区的电网。
电能的远距离传输PPT教学课件
高压直流输电
1.基本知识 (1)主要构造
整流站 、直流线路和 逆变站 三部分．
(2)原理图：(如图 4－3－2 所示) 图 4－3－2
(3)高压直流输电的优点 高压直流输电的过程是在高压交流输电的基础上完善而 成的，它的主要优点有： ①节省材料，架设方便． ②不存在 容抗 和 感抗 引起的损耗． ③易于建设输电网，不需要考虑各发电机的同步问题．
2．思考判断 (1)高压直流输电系统有两次换流过程．(√) (2)跨越海峡输电常用直流输电．(√) (3)直流输电中的换流设备由于制造、价格等问题，影响 了直流输电的推广．(√)
3．探究交流 输电电压与输电线上损失的电压一样吗？
【提示】 二者不同，输电电压由 P＝UI 决定，即 U＝ PI ，而输电导线上损失的电压 ΔU＝IR 线，ΔU 一般不超过输电 电压的 10%或 15%.
高压交流输电
1.基本知识 (1)基本环节
(2)电路原理图：(如图 4－3－1 所示) 图 4－3－1
2．思考判断 (1)为减小远距离输电的损失可采取增大输送电流．(×) (2)在远距离输电线上的功率损失与输电线上电压损失 的平方成正比．(√) (3)由 P＝UI 知，在输送功率一定的情况下，提高输电电 压，同时输电电流一定减小．(√)
2．计算输电线上的电压损失的方法 如图 4－3－4 所示，U 为发电厂的输出电压，P 为发电 厂的输出功率，U′为用电设备两端的电压，P′为用电设备 的输入功率，则输电线上损失的电压为 ΔU＝U－U′，且 ΔU ＝IR.
4.3电能的远距离传输详解
（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
是不是输电电压越高越好？ 不是
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。
（逆变器、降压变压器）
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直流输电的基本过程
交流电
交流电力系统I(发电端）
整流站（升压、交流变直流 ）
高压直流电
远距离输送
交流电力系统II（用电端 ）
交流电
逆变站（直流变交流、降压）
发电环节和用电环节都是交流电，只有输电环节是直流电
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高压直流输电的优点：
1.经济，直流输电线材和电塔的结构都比交流输电简单。 2.稳定的直流输电不存在感抗和容抗引起的损耗。 3.直流输电时，不需要考虑电网中各台交流发电机的同步运 行问题。
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交流输电系统的缺点：
交流电在输送时会产生感抗和容抗，引起电功率和电 压损耗，而且输送的功率越大，感抗和容抗的抵抗作 用越强，交流输电系统不能进行大功率输电。
因此，直流输电系统开始受到人们的重视！
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高压直流输电
主要结构：交流电力系统I 直流输电系统 交流电力系统II
整流站
高压直流线路
逆变站
（升压变压器、整流器）
缺点是：直流输电的换流设备制造难，价格高。
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交流高压输电的基本过程
升压变压器 发电站
用户
降压变压器
高压输电
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高压交流输电的基本原理图（重点）
发电站→升压变压器→高压输电线→降压变压器→用电单位
无线电能传输的实现
无线电能传输的实现随着现代科技的不断发展和进步，人类对能源的需求也越来越大，在这个背景下，无线电能传输技术的出现被认为是一种具有非常大潜力的新能源技术。
无线电能传输是指利用电磁波信号来传输能量，使电子设备在无需接触的情况下，以无线方式从空气中获取电能或其他形式的能源，从而提高了电能的利用效率，同时也降低了能源的浪费率。
无线电能传输技术的实现是基于电磁波信号的传输原理，其具体实现方法可以分为两种：短距离无线电能传输和长距离无线电能传输。
短距离无线电能传输是一种基于无线电感应原理的电能传输技术，它通常运用于局部用电设备的供电，如智能手机、智能手表等智能设备的充电，以及无线电源和数字电子设备的供电，无需与电缆直接接触。
短距离无线电能传输主要采用谐振原理和磁共振原理来传输电能，其基本原理是通过发射端的功率放大器将电能转换为电磁波，并在接收端将其再转换为电能供电。
在这个过程中，传输的电能会因为电磁波的传输距离和介质损耗而发生功率下降，所以其传输距离比较有限，一般在几米到十几米左右。
与短距离无线电能传输不同，长距离无线电能传输则是一种基于电磁波无线传播技术的电能传输方式，它可以在空气中传输电能，从而实现远距离的供电。
长距离无线电能传输的实现需要克服许多技术难点，例如发射端和接收端之间的电磁波传输距离越远，传输效率会越低，同时电磁波也有可能会被干扰或反射，影响传输效果；此外，传输过程中会出现电能的损耗现象，加上无线电能传输本身的损耗，能量的转换效率非常低，当能够实现10000米以上距离的长距离无线电能传输时，当然还需要克服无线电能传输过程中的其他技术难点。
目前的科技水平已经能够实现数百米的长距离无线电能传输，但要实现将电能传输数千甚至万公里以上的远距离无线电能传输技术还需要多方共同努力攻克技术难关。
总的来说，无线电能传输技术的出现为我们提供了一个全新的思路和途径，为降低能源的浪费率和提高能源利用效率提供了新的方式。
电力系统的高电压直流输电技术
电力系统的高电压直流输电技术随着世界能源需求的不断增长和环境保护的日益重视，电力系统的可靠性和效率成为了当今电力行业的重要议题。
而高电压直流（High Voltage Direct Current，HVDC）输电技术因其出色的稳定性和能量传输效率，在电力系统中扮演着越来越重要的角色。
一、HVDC技术的优势传统交流输电技术在长距离传输电能时存在一系列问题，例如：输电线路损耗大、电压降低、电流负载能力限制等。
而HVDC技术则能够克服这些问题，具有以下优势。
首先，HVDC系统可以实现长距离的电能传输。
由于HVDC输电线路没有交流电流产生的电感损耗和电阻损耗，能够有效控制输电损耗，提高能量传输效率。
这意味着，HVDC可以更好地满足远程地区的能源需求，促进能源的全球交流。
其次，HVDC技术在电力系统间的互联方面具有独特的优势。
随着全球化的不断发展，HVDC技术可以实现不同电网之间的相互衔接，实现能源互通。
这为不同地区的电力供应提供了更加可靠和高效的选择，同时也增加了电力系统的稳定性。
另外，HVDC还可以提高电力系统的可靠性。
在传统交流输电系统中，由于电力负荷的变化和电力系统的故障，会形成电力系统的不稳定状态。
而HVDC技术可以通过快速响应电力系统的不稳定情况，调节电力系统中的功率平衡，提高电力系统的稳定性。
二、HVDC技术的应用领域HVDC技术在电力系统中有广泛的应用领域。
以下将对几个典型的应用领域进行简要介绍。
1. 远程能源传输HVDC技术能够实现长距离的电能传输，特别适用于远程地区的能源供应。
比如，当一个国家或地区需要从远处购买能源时，HVDC技术可以将能源从远处输送到需要的地方，满足能源需求。
这在一些资源匮乏的国家或地区非常有意义。
2. 大容量海底电网互联随着全球化的不断发展和环境问题的日益凸显，海上风电、海底电缆等海洋能源利用的重要性越来越大。
而HVDC技术在实现大容量海底电网之间的互联方面具有独特的优势。
为什么要升高电压进行远距离输电
1、为什么要升高电压进行远距离输电？答：远距离传输的电能一般是三相正弦交流电，输送的功率可用P=√3UI计算。
从公式可看出，如果传输的功率不变，电压愈高，则电流愈小，这样就可以选用截面较小的导线，节省有色金属。
在输送功率的过程中，电流通过导线会产生一定的功率损耗和电压降，如果电流减小，功率损耗和电压降会随着电流的减小而降低。
所以，提高输送电压后，选择适当的导线，不仅可以提高输送功率，而且可以降低线路中的功率损耗并改善电压质量。
2、变压器有载调压装置动作失灵是什么原因造成的？答：有载调压装置动作失灵的原因有：A、操作电源电压消失或过低；B、电机绕组断线烧毁，起动电机失压；C、联锁触点接触不良；D、传动机构脱扣及销子脱落。
3、电力系统中产生铁磁谐振过电压的原因是什么？答：产生铁磁谐振过电夺的原因是由于铁磁元件的磁路饱和而造成非线性励磁引起的。
当系统安装的电压互感器伏安特性较差时，系统电压升高，通过电压互感器铁芯的励磁电流超过额定励磁电流，使铁芯饱和，电感呈现非线性，它与系统中的电容构成振荡回路后可激发为铁磁谐振过电压。
4、试述金属氧化物避雷器保护性能的优点？答：金属氧化物避雷器与普阀FZ和FCZ的磁吹避雷器相比有以下优点：A、氧化物避雷器无串联间隙，动作快，伏安特性平坦，残压低，不产生截波。
B、金属氧化物阀片允许通流能力大、体积小、质量小，且结构简单。
C、续流极小。
D、伏安特性对称，对正极性，负极性过电压保护水平相同。
5、什么叫绝缘的介质损失？测量介质损失有什么意义？答：电气设备的绝缘在交流电压作用下大都表现为容性阻抗，但并不是纯容性，其有功功率损失部分统称为绝缘的介质损失。
绝缘受潮后有功功率损失明显增大，因此对大部分电气设备通过检测介质损失，可以检查出绝缘是否受潮。
6、测量绝缘电阻的作用是什么？答：测量电气设备绝缘电阻是检查其绝缘状态最简便的辅助方法。
由所测绝缘电阻能发现电气设备导电部分影响绝缘的异物，绝缘局部或整体受潮和脏污，绝缘油严重劣化、绝缘击穿和严重热老化等缺陷。
电能的远距离输送 课件-高二下学期物理鲁科版(2019)选择性必修第二册
U 2 n2
P3 U3
n3
P4 U
4
n4
降压变压器
U 3 n3
两个变压器，三个回路 U 4 n4
用
户
三 、 远 距 离 输电电 路分析
1、功率关系：①升压变压器： P1=P2
③传输过程：P2=∆P+P3
2、电压关系：①升压变压器：
③传输过程：U2=∆U+U3
②降压变压器：P3=P4
②降压变压器：
一 、 采 用 高 压输电 的原因
在 100 km 左右时采用 110 kV 的电压输电
在我国
在100至300 km 时则采用 220 kV 的电压
更远距离采用更高电压输电
输电电压为110 kV、220 kV 的线路
高压输电线路
输电电压为330kV、550kV乃至750kV的线路
超高压输电线路
输电交流电压为1000kV及以上的线路
其原、副线圈的匝数比为1∶10，电流表的示数为1 A，
输电线的总电阻为10 Ω，下列说法错误的是(
)A.输电
线中电流的有效值为10 AB.升压变压器的输出电压U2＝2
kVC.用户获得的功率为19 kWD.将P下移，用户获得的电
压将增大
典型例题
例4.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。
开关S闭合后与闭合前相比，下列说法中正确的是(
)
A.升压变压器的输入电压增大B.降压变压器的输出电流减小C.输
电线上损耗的电压增大D.输电线上损耗的功率占总功率的比例减
小
典型例题
针对练习3.为应对“新型冠状病毒”冬季可能爆发的流行态势，某医疗组织准备筹
高压送电顺序
高压送电顺序高压送电是电力系统中至关重要的一环，它保证了电能的远距离传输和稳定供应。
本文将从高压送电的起源、发展和应用等方面进行阐述，以展现高压送电的顺序发展过程。
一、起源与发展高压送电作为一种技术手段，起源于19世纪末的电力工业革命。
当时，人们迫切需要将发电厂产生的电能传输到远离发电厂的城市和工业区。
最早的电力传输采用的是低压直流系统，但由于电压损耗大、传输距离受限等问题，人们开始探索高压传输技术。
随着电力技术的发展，人们逐渐意识到采用交流电进行高压传输的优势。
1882年，美国发明家尼古拉·特斯拉成功实现了交流电的高压传输，标志着高压送电技术的开创。
此后，人们开始研究和应用更高电压的送电方式，以提高传输效率和减少损耗。
二、高压送电的分类根据电压等级的不同，高压送电可以分为超高压、特高压和高压等多种类型。
其中，超高压送电是指输电电压在1000千伏及以上的系统，特高压送电是指输电电压在500千伏至1000千伏之间的系统，高压送电则一般指输电电压在110千伏至500千伏之间的系统。
三、高压送电的优势高压送电相对于低压送电具有许多优势。
首先，高压可以减少输电线路上的电阻损耗，提高能量传输效率。
其次，高压可以减少输电线路的线损，节约电力资源。
此外，高压还可以减少输电线路的材料和占地面积，降低工程造价。
因此，高压送电成为长距离传输和大规模供电的首选方式。
四、高压送电的应用高压送电广泛应用于电力系统的各个环节。
在发电厂，高压输电将发电机产生的电能输送到变电站，再经过变压器降压后供应给用户。
在电网中，高压送电通过输电线路将电能传输到各个配电站和用户终端。
在工业领域，高压送电为大型工业企业提供了稳定可靠的电力供应。
同时，高压送电还广泛应用于城市电网、农村电网和新能源发电等领域。
五、高压送电的挑战与展望尽管高压送电技术已经取得了显著的进展，但仍面临一些挑战。
首先，高压输电线路对环境的影响需要引起重视，如电磁辐射和视觉污染等问题。
高二物理远距离输电试题答案及解析
高二物理远距离输电试题答案及解析1.某发电站采用高压输电向外输送电能。
若输送的总功率为P，输电电压为U，输电线的总电阻为。
则下列说法不正确的是A．输电线上的电流B．输电线上的电流C．输电线电阻上的功率损失D．输电线电阻上的电压损失【答案】A【解析】由于输送的总功率为P，输电电压为U，故输电线上的电流为，A错误，B正确；输电线电阻上的功率损失，故C正确；输电线电阻上的电压损失，故D也正确；该题选A。
【考点】高压输电。
2.输电线的电阻为r，输送的电功率为P，用电压U 送电，则用户得到的功率为A． P B．C．D．【答案】B【解析】输电线上的电流为,输电线上的功率损失，用户得到的功率为，选项B正确。
【考点】远距离输电的功率损失问题。
3.有条河流，流量为Q＝2 m3/s，落差h＝5 m，现在用其发电，若发电机总效率为50%，输出电压为240 V，输电线总电阻R＝30 Ω，允许损失功率为发电机输出功率的6%，为满足用电的要求，使用户获得220 V电压，则该输电线路所使用的理想升压、降压变压器的匝数比各是多少？能使多少盏“220 V、100 W”的电灯正常发光？【答案】6∶125235∶11470盏【解析】由题意可画出如下远距离输电示意图：电源两端的输出功率P总＝＝ρQghη＝5×104W输电线上的功率损失为P损＝P总×6%＝I2RI＝＝10 A U1＝240 VU2＝P总/I＝5×103V故升压变压器n1∶n2＝U1∶U2＝6∶125；U损＝IR＝300 VU3＝U2－U损＝4 700 VU4＝220 V故降压变压器n3∶n4＝U3∶U4＝235∶11；理想变压器没有能量损失，故可正常发光的电灯数量＝470盏【考点】考查了电能的输送点评：提高输电电压，从而降低电线电流，导致电线损失功率减小，用户得到功率越多．解决本题的关键知道原副线圈的匝数比等于原副线圈的电压比，以及掌握输电线上损失的功率公式．4.某发电厂原来用电压为U的交流电输电，后改用变压比为1∶50的升压器将电压升高后输电，1输送的电功率保持不变．若输电线路的电阻为R，则下列说法中正确的是A．由公式可知，提高电压后输电线上的电流降为原来的B．由公式可知，提高电压后输电线上的电流增为原来的50倍C．由公式可知，提高电压后输电线上的功率损耗减为原来的D．由公式可知，提高电压后输电线上的功率损耗增大为原来的2 500倍【答案】AC【解析】根据公式可得输送电压变为原来的50倍，而输送功率不变，所以可得提高电压后输电线上的电流降为原来的，A正确，如果使用公式计算电流变化，则公式中的U表示的是输电线上损耗的电压，而不是输送电压，B错误，电流变为原来的，而输电线电阻不变，所以根据公式可得提高电压后输电线上的功率损耗减为原来的，C正确，如果使用公式计算输电线上功率的损耗，则公式中U表示的是输电线上损耗的电压，而不是输送电压，D错误故选AC【考点】考查了远距离输电点评：关键是对公式中的各个字母表示的含义正确理解5.发电机的路端电压为U，经电阻为R的输电线向远方用户供电，发电机的输出功率为P，则( )A．输电线上的电流为B．输电线上的功率损失为C．用户得到的功率为D．用户得到的电压为【答案】AC【解析】根据公式可得输送电流为：,所以A正确输电线上损耗的功率为: ，B错误，所以用户得到的功率为，C正确，输电线上损耗的电压为：所以用户得到的电压为:，D错误，故选AC【考点】考查了远距离输电点评：本题涉及的物理量比较多，关键是对公式中各个物理量所代表的物理含义正确理解6.某个小水电站发电机的输出功率为100kw，发电机的电压为250V。
远距离输电原理
远距离输电原理远距离输电是指通过输电线路将发电厂产生的电能远距离传输到需要用电的地方。
远距离输电原理是基于电磁感应和电场作用的物理原理，通过合理设计输电线路和设备，实现高效、稳定的电能传输。
远距离输电技术在现代电力系统中起着至关重要的作用，对于提高电网的可靠性和经济性具有重要意义。
首先，远距离输电原理的核心是利用电磁感应现象实现电能传输。
当输电线路中有电流通过时，就会产生磁场。
如果在该磁场中放置一个导体回路，根据法拉第电磁感应定律，导体中就会产生感应电动势，从而实现电能的传输。
这种原理被广泛应用于交流输电系统中，通过变压器将输电线路上的高压电能转换成适合配电的低压电能。
其次，远距离输电还涉及到电场的作用。
在输电线路中，电能是通过电场作用来传输的。
电场是由电荷产生的，当电流通过输电线路时，就会在周围形成电场。
电能会沿着电场的方向传输，最终到达需要用电的地方。
因此，合理设计输电线路的布局和结构，可以有效地控制电场的分布，提高电能的传输效率和稳定性。
此外，远距离输电原理还涉及到输电线路的参数和特性。
输电线路的参数包括电阻、电感和电容等，这些参数会影响电能的传输效果。
合理选择输电线路的导线材料、断面积和绝缘材料，可以降低线路的电阻和损耗，提高输电效率。
同时，合理设计输电线路的参数，可以减小电感和电容对电能传输的影响，保证电能的稳定传输。
总的来说，远距离输电原理是基于电磁感应和电场作用的物理原理，通过合理设计输电线路和设备，实现高效、稳定的电能传输。
在现代电力系统中，远距离输电技术的发展对于提高电网的可靠性和经济性具有重要意义。
通过不断的技术创新和改进，远距离输电技术将会在未来发挥更加重要的作用，为人类社会的可持续发展做出更大的贡献。
直流远供电源系统原理
直流远供电源系统原理
直流远供电源系统是一种将电能由供电站经过变压器升压后，通过输电线路将直流电能传输到远距离的用户终端的供电系统。
直流远供电源系统的原理如下：
1. 发电：电能首先由供电站通过发电机产生，一般为交流电。
2. 变压器升压：交流电经过变压器升压，使电压达到远距离输送所需要的高电压等级。
这样可以减小输电线路的传输损耗。
3. 整流：升压后的交流电经过整流装置，将其转换为直流电。
常用的整流器有整流变压器、整流桥等。
4. 输电线路：将直流电能通过特殊的输电线路（例如高压直流输电线）传输到远距离的用户终端。
这些输电线路具有较低的传输损耗和较高的输电能力。
5. 站内变流：在用户终端附近的接收站点，利用变流器将直流电能转换为适合用户使用的低电压直流电。
这些变流器可以实现电压的调整、功率因数的校正等功能。
6. 用户接入：用户可以通过接入装置将低电压直流电能接入到自己的用电设备中，实现用电需求。
总的来说，直流远供电源系统通过升压、整流、输电和变流等步骤，实现了将电能以直流形式远距离传输，并通过变流器使
其适合用户使用。
这种系统具有输电损耗小、输电能力大、电压稳定等优点，在远距离供电方面有较大的应用潜力。
远距离输电原理
远距离输电原理远距离输电是指将发电厂产生的电能通过输电线路远距离传输到用户所在地的过程。
远距离输电是现代电力系统的重要组成部分，它能够有效地满足不同地区的用电需求，促进能源资源的合理利用。
在远距离输电中，输电线路、变电站和输电设备起着至关重要的作用。
本文将从远距离输电的原理入手，详细介绍远距离输电的相关知识。
首先，远距离输电的原理是基于电力传输的基本原理。
电力传输是通过输电线路将发电厂产生的电能传输到用户所在地的过程。
在输电线路中，电能会以电磁波的形式传播，通过电压和电流的变化来完成能量的传递。
远距离输电的原理包括输电线路的设计、电压等级的选择、输电设备的配置等方面，这些都是保证电能安全、高效传输的关键。
其次，远距离输电的原理还涉及输电线路的损耗和电力负荷的平衡。
输电线路在传输电能的过程中会产生一定的电阻损耗，这会导致电能的减少和线路温升。
因此，在远距离输电中，需要通过合理设计输电线路的参数和采用合适的导线材料来降低电阻损耗，提高输电效率。
同时，远距离输电还需要考虑电力负荷的平衡，确保输电系统能够满足用户的用电需求。
另外，远距离输电的原理还包括输电线路的故障检测和故障处理。
在输电过程中，输电线路可能会出现短路、断线等故障，这会影响电能的传输和用户的用电。
因此，远距离输电系统需要配备故障检测装置和快速处理措施，及时发现和排除输电线路的故障，保障输电系统的稳定运行。
最后，远距离输电的原理还涉及输电线路的安全保护和环境影响。
在远距离输电中，需要采取一系列的安全保护措施，包括接地保护、过电压保护、短路保护等，以确保输电系统和用户设备的安全。
同时，远距离输电还会对周边环境产生一定的影响，因此需要进行环境影响评估，并采取相应的环境保护措施，减少对周边环境的影响。
总之，远距离输电的原理涉及多个方面，包括电力传输原理、输电线路的设计、损耗和负荷平衡、故障检测和处理、安全保护和环境影响等。
了解远距离输电的原理，有助于更好地理解和运用远距福输电技术，推动电力系统的可持续发展。
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2、如何减少电压损失
ΔU=IR. （1)减少导线电阻 （2）减小输电线中的电流，提高输电电压
9
.输电导线上损失的电功率的计算：按上面网 络图中的字母表示.
P 损=I 2线R线 P 损=（P /U）2R线 P 损=I 线U损.
10
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？用户得到的功率是多少？（3）如果 采用4000V电压输电，输电线损失的功率是多 少？
? ? ?电路知识
?4?输电导线上损耗的电功率：
?
ΔP＝U线I线＝I2线R线＝???UP22???2R线.
? ??
17
【典例1】 在远距离输电时，输送的电功率为P，输电电压为
U，所用导线的电阻率为ρ，横截面积为S，总长度为l，输电
线损失的功率为ΔP，用户得到的功率为P′，则下列关系式正
确的是( )．
3
二、为什么要采用高压输电
4
（一）、输电线上的功率损失
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. P损 ? I 2R
5
2、如何减少电能损失？P损 ? I 2R
（1)减少导线电阻：
由电阻定律知
（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。
（1）2500V （2）60kW
（3）10:1
（4）440kW
19
例３、某交流发电机输出功率为5×105 W，输出电压为U=1.0×103 V，假如输 电线的总电阻R=10Ω，在输电线上损失 的电功率等于输电功率的5%，用户使用 电压U=380 V.
(1) 功率关系
P 1＝P 2， P 3＝ P4， P2＝ ΔP ＋ P3.→能量守恒 (2) 电压、电流关系
U U
1＝
2
n n
1＝
2Leabharlann I I2，1
U U
3＝
4
n n
3＝
4
I I
4.→理想变压器
3
16
U2＝U线＋U3，I2＝I3＝I线.→串联电路中电压、电流?? 关系
?3?输电电流I：线＝UP22＝UP33＝U2R－线U3.
R? ? L
S
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。
6
（2）减小输电线中的电流
据 I=P/U
P损 ? I 2R =（P/U）2·R
（1）25A 250V 150V
（2）6250W 3750W
（3） 62.50W 11
三、远距离输电原理图
I1
P1
F
U 1 n1
I2
P2
n2 U 2
I3
r
线
P3
U 3 n3
I4
P4
n4 U 4
R 用
升压变压器
降压变压器
12
远距离输电示意图
13
我国常用的远距离输电采用的电压有 110 kV、220 kV、330 kV，输电
P损 ? I 2 R
提高输电电压 U：在输送功率 P一定，输电线电阻 R 一定的条件下， 输电电压提高到原来的 n倍， 输电线上电流将降为原来的 1/ n,
功率损耗将降为原来的 1/n2
7
（二）输电线路上的电压损失
输电导线有电阻，电流通过输电导线时， 会在线路上产生电势降落，致使输电线路末端的 电压U／比起始端电压 U低，这就是输电线路上的 电压损失 ΔU= U／ -U. 其中电阻造成的电压损失 ΔU=IR.
干线采用500 kV的超高压，西北电网 正在建设 750kV 的线路。
14
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。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。
15
远距离输电的基本关系
图 2-7-3
( 1 )画出输电线路的示意图（标明各部 分的符号）
（2）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 理想变压器）
20
1：10 25：1
21
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。
A．ΔP＝Uρ2lS
B．ΔP＝PU22ρSl
BD
C．P′＝P－Uρ2lS D．P′＝P???1－UPρ2Sl???
18
例２、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1:5，两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
输送电能的基本要求是： 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
2
一、从发电厂到用户的输电线路
1.输电线路的构成 输电过程一般要从发电站开始，经过升压变压器，高压变电 所、低压变电所后，才能提供给工厂和一般用户 . 主要有： 发电机、升压变压器、输电线路、降压变压器、用电器 .
22