3.1高压输电原理
高压直流输电原理
高压直流输电原理高压直流输电是一种通过直流电进行能量传输的技术，它在长距离输电和特定场合下具有明显的优势。
其原理是利用变流器将交流电转换为直流电，通过输电线路将电能传输到目标地点，再通过逆变器将直流电转换为交流电。
高压直流输电技术已经在世界各地得到广泛应用，为电力输送提供了新的解决方案。
高压直流输电的原理主要包括三个方面，变流器、输电线路和逆变器。
首先是变流器，它是将交流电转换为直流电的关键设备。
变流器通过控制晶闸管或者其他功率半导体器件的导通和关断，实现对交流电的整流和逆变。
在直流电系统中，变流器能够实现对电压和频率的控制，保证电能的稳定输送。
同时，变流器还能实现对电能的调节和平衡，提高电能的利用效率。
其次是输电线路，它是高压直流输电的传输通道。
输电线路需要具备足够的绝缘强度和导电能力，以保证电能的稳定传输。
在高压直流输电系统中，输电线路通常采用特殊的材料和结构设计，以满足长距离输电和大功率输送的需求。
同时，输电线路还需要考虑环境因素和安全要求，确保电能传输的可靠性和稳定性。
最后是逆变器，它是将直流电转换为交流电的关键设备。
逆变器通过控制晶闸管或其他功率半导体器件的导通和关断，实现对直流电的逆变和变频。
在直流电系统中，逆变器能够实现对电压和频率的控制，保证电能的稳定输出。
同时，逆变器还能实现对电能的调节和平衡，提高电能的利用效率。
综上所述，高压直流输电原理是通过变流器将交流电转换为直流电，通过输电线路将电能传输到目标地点，再通过逆变器将直流电转换为交流电的技术。
这种技术在长距离输电和特定场合下具有明显的优势，为电力输送提供了新的解决方案。
随着技术的不断发展，高压直流输电将在未来得到更广泛的应用，为能源领域的发展带来新的机遇和挑战。
物理高压输电知识点总结
物理高压输电知识点总结高压输电是指在输电网中采用高电压来传输电能的一种技术。
通过提高输电线路的电压，可以减小电流，从而减小线路损耗，提高输电效率。
高压输电技术在现代电力系统中起着重要作用，本文将对高压输电的基本原理、技术特点和发展趋势进行总结。
一、高压输电的基本原理高压输电的基本原理是利用欧姆定律和功率公式来实现电能的远距离传输。
按照欧姆定律，电流的大小与电压和电阻成反比，即I=U/R。
因此，为了减小输电线路的电流，可以通过提高输电线路的电压来实现。
而根据功率公式P=UI，可以看出功率与电压和电流的乘积成正比，因此在保持功率不变的情况下，提高电压就可以减小电流。
基于以上原理，高压输电技术采用了交流输电和直流输电两种方式。
在交流输电中，采用了变压器来实现电压的升高和降低，而在直流输电中，则采用了换流站来实现电压的变换。
二、高压输电的技术特点1. 减小线路损耗通过提高输电线路的电压，可以减小输电线路的电流，进而减小线路损耗。
线路损耗主要来自于电阻损耗和感抗损耗，在输电线路的电流较大时，线路损耗将会增加。
因此，采用高压输电技术可以有效地减小输电线路的电阻损耗和感抗损耗，提高输电效率。
2. 节约线路投资采用高压输电技术可以减小输电线路的电流，这意味着可以采用较小截面的导线来承载相同的功率。
因此，可以节约线路的材料和施工成本，降低输电线路的投资。
3. 降低电网损耗高压输电技术不仅可以减小输电线路的损耗，还可以减小整个电网的损耗。
在输电线路的损耗减小后，可以减小变电站和配电线路的电流，进而降低电网的损耗，提高电网的经济性。
4. 提高电力系统的稳定性高压输电技术可以提高电力系统的稳定性，减小输电线路的电流可以减小线路的电磁辐射和电磁场的扰动，减小对周围环境和人体的影响。
此外，高压输电技术还可以提高电网的抗干扰性能，增强电力系统的抗扰性。
5. 实现异地输电高压输电技术可以实现异地输电，即可以将远距离的电能进行传输。
高压输电的基本原理
高压输电的基本原理
高压输电是一种将电能从发电厂输送至远距离用电地区的重要方式。
其基本原理是通过电力变压器将发电厂产生的电能升压至高压，然后通过输电线路通过电能传输至用电地区，再通过变压器将电能降压供给用电设备。
在该过程中，高压输电起到了传输电能的作用。
高压输电的主要优点在于使电能的传输距离大大延长，从而可以满足远距离地区的用电需求，同时可以大幅节省电网建设成本。
此外，高压输电还可以减少能源浪费和电线杆、电缆等设施的占地面积，提高电网的可靠性和运行稳定性。
高压输电的关键在于电力变压器和输电线路的技术。
电力变压器通过升压降压的方式将电压与电流的值调整至适合传输的范围，保证了电能的传输效率和安全。
输电线路则要求材质优良、结构牢固、绝缘性好等特点，以确保电能的高效传输和工作安全。
在实际应用中，高压输电的方式和具体技术在不断演变和改进。
包括特高压输电、柔性直流输电等新技术不断涌现，为电力运输提供更加高效、可靠的选择。
总之，高压输电是现代电力运输的重要组成部分，其优点在于能够使电能远距离传输，节省电力建设成本。
其技术探索也在不断推进，为电力运输提供更加高效可靠的选择。
高压输电线路 原理
高压输电线路原理
高压输电线路是一种将大量电能从发电厂输送到用户地点的电力输电系统。
它由发电厂产生的高压交流电经过变电站的升压变压器升压，并通过输电线路输送到用户地点。
输电线路通常由金属材料制成，如铜、铝等，以确保电能的稳定传输。
高压输电线路的原理基于能量的传导和电流的流动。
根据欧姆定律，电流与电压之间存在一定的关系。
在高压输电线路中，电压被提高到较高的水平，这样可以减小输电线路上的电流，从而减小能量的损耗。
高压输电线路通常采用交流电进行输送。
交流电的特点是频率较高，通常为50赫兹或60赫兹，这样可以减小能量传输过程中的损耗。
此外，通过采用三相交流电系统，可以进一步提高功率的传输效率。
高压输电线路的设计还考虑了线路的安全性和稳定性。
为了确保安全，输电线路通常会采取隔离和绝缘措施，以防止电流泄漏和火灾等事故。
此外，线路的稳定性也需要得到保证，以确保电能的连续传输和供应。
综上所述，高压输电线路是通过升压、能量传导和电流流动实现电能传输的一种电力系统。
它在电能的稳定传输、能量损耗的减小等方面具有重要的作用，为人们的日常生活和工业生产提供了可靠的电力供应。
3.1 高压输电原理
由于电能损耗的根本原因是输电线上有电阻，所以可以通 过减小输电线上的电阻来降低损耗
如何减小输电线上的电阻?
（1)减少导线电阻，由电阻定律知 R L S
①减小输电线的电阻率： 铁的电阻率: ρ铁＝1.0×10-7（Ω·m） 铝的电阻率: ρ铝＝2.9×10-8（Ω·m） 铜的电阻率: ρ铜＝1.7×10-8（Ω·m） 银的电阻率: ρ银＝1.6×10-8（Ω·m）
用户
远距离输送电能为什么要用高电压来输送？
需要电能的地方分布很广，而电站相对来说比较集中，因 此要把电站的电能向外输送，有的需要输送到远方，这就 涉及电能的输送问题
大型发电厂发出的电能一般都要经过远距离输送，才能供 用户使用。目前，电力系统主要采用高电压输送电能，那 么为什么要用高电压来输送电能呢？
第3章 电能的输送与变压器
3.1 高压输电原理
1.知道“便于远距离输送”是电能的优点，知道输电过程。
2.找出影响远距离输电电能损耗的因素，知道降低输电损 耗的两个途径。 3.了解电网供电的优点和意义。 4.介绍我国远距离输电概况，激发学生投身祖国建设的热 情。
三峡水电站
你知道大型发电厂一般会建在哪些地方吗？
1.6 107 W 在5km的距离上，输电线的电阻R′=0.5Ω
产生的热功率 P损 I2R (1.25104)2 0.5W 8107 W
P损 P
100%
8 107 1.25108
100%
64%
也就是说，在输送5km距离时，就有64%的电能被导线上的 电阻损耗了 由此可见，远距离输电时，必须设法减小输电线上的电能 损耗
而 I P0
U
由此可得输电线上损耗的电功率
高压输电的原理物理
高压输电的原理物理高压输电是指将电能远距离输送的一种电力传输方式，其主要原理是通过提高输电线路中的电压，以降低输电线路的电流，从而减小输电线路的线损和电能传输过程中的损耗。
高压输电的原理物理主要涉及到电流、电压、电阻、导体材料等概念。
首先，我们来了解一下电流。
电流是电荷在单位时间内通过截面的数量，单位是安培(A)。
根据欧姆定律，电流与电压之间的关系可以表示为I = U/R，其中I为电流，U为电压，R为导体的电阻。
这个公式告诉我们，要想提高电流，可以通过增大电压或减小电阻来实现。
其次，高压输电运用了电压的升高来实现电能的远距离传输。
电压是指单位电荷所具有的电位能，也就是电势差，单位是伏特(V)。
根据能量守恒定律，电能与电势差之间的关系可以表示为E = QV，其中E为电能，Q为电荷量，V为电势差。
这个公式告诉我们，要想增加电能，可以通过增大电势差或增加电荷量来实现。
在高压输电中，通过升高电压来减小电流，可以有效降低输电线路的线损和电能传输过程中的损耗。
这是因为电线的电阻造成能量的损失，电流越大，电线的线损就越大。
而电流的大小与电压和电阻之间的关系是I = U/R。
由于电阻是一定的，所以当电压增大时，电阻不变，根据公式可以得知，电流会相应减小，从而减小线损和能量损耗。
另外，高压输电还需要考虑导体材料的特性。
导体材料的电阻有一定的大小，不同的导体材料电阻的大小不同。
高压输电一般采用优良的导体材料，如铜、铝等，这些导体材料具有较低的电阻，能够减小电能的损耗。
此外，高压输电还需考虑输电线路的绝缘问题。
高压电压具有较高的电压，需要合适的绝缘材料来防止电线与外部导体接触导致短路或漏电等问题。
绝缘材料的选择和使用对于高压输电的安全性和有效性具有重要的影响。
总结起来，高压输电的原理物理主要涉及电流、电压、电阻、导体材料、绝缘材料等概念。
通过提高电压，减小电流，选择优良的导体材料和合适的绝缘材料，可以减小线损和电能传输过程中的损耗，实现电能远距离传输。
高压输电原理高考知识点
高压输电原理高考知识点高压输电原理是高考物理科目中的重要知识点之一，它是电力系统中将发电厂产生的电能通过输电线路输送到不同地区的关键环节。
本文将就高压输电原理的概念、输电线路的构成、输电损耗以及安全隐患等方面进行详细论述，帮助考生全面理解和掌握这一知识点。
1. 高压输电原理概述高压输电是指利用高电压将电能从发电厂输送到不同地区供给用户的过程。
其基本原理是利用高电压可以降低电流，从而减小输电线路的电阻损耗，提高输电效率。
另外，高电压可以减小线路的电感和电容，降低对系统功角的影响，提高系统的稳定性。
2. 输电线路的构成高压输电线路主要由输电塔、绝缘子、导线和地线等组成。
输电塔用于支撑输电线路，保持导线的安全距离。
绝缘子用于将导线与输电塔绝缘，避免电流通过输电塔流向地面。
导线是输送电能的主要组成部分，常用的导线有铝合金导线和钢芯铝绞线等。
地线主要用于保护输电线路免受雷击和接地故障的影响。
3. 输电损耗高压输电线路在输送电能的过程中会产生一定的损耗，主要包括导线电阻损耗和电磁辐射损耗。
导线电阻损耗与导线的电阻和电流大小有关，随着电流的增大而增加。
电磁辐射损耗则是由电流在空气中产生的磁场引起的，随着频率的增加而增加。
为了降低输电损耗，可以采用增加输电电压、改善导线材料和结构以及优化输电线路等方法。
4. 高压输电的安全隐患高压输电线路在运行过程中存在一定的安全隐患，主要包括感应电压、电弧故障和绝缘故障等。
感应电压是由于输电线路附近的交变磁场引起的，可能对周围的金属构筑物和人体产生电击危险。
电弧故障是指由于导线之间或导线与物体之间发生放电引起的故障，可能引发火灾和爆炸等安全事故。
绝缘故障则是因为绝缘子或绝缘材料出现破损或老化等问题导致的故障，可能导致电流漏到地面或其他地方，引发触电危险。
总结：通过对高压输电原理的介绍，我们了解到它是电力系统中不可或缺的一环，能够有效地将电能从发电厂输送到用户。
同时，我们了解到高压输电线路的构成、输电损耗以及安全隐患等方面的知识，有助于我们更好地理解和掌握这一知识点。
高压输电原理
高压输电原理
高压输电是利用高电压来传送电能的一种技术。
在电力传输过程中，高压输电能够减小电流的大小，从而减小线路损耗，并提高输电距离。
以下是高压输电的原理及其实现方式。
1. 原理：
高压输电的原理是基于欧姆定律和功率传输公式。
欧姆定律表明电流与电压成反比，功率传输公式则说明功率与电流的平方成正比。
因此，通过提高输电线路的电压，能够降低输电线路的电流，从而减小线路的损耗。
2. 实现方式：
高压输电可以通过变压器来实现。
变压器能够将电压从发电厂升高到需要的输电电压，并在终点再次降压供应给用户。
在变压器中，原始电压经过升压变压器提高到输电电压，然后通过输电线路进行传输，最后在降压变压器中再次降压。
这样，电流会在输电线路上减小，从而减少损耗。
另一种实现方式是通过串联电容器来实现高压输电。
在这种方式下，电容器能够吸收电能的变化，然后以较低的电流和较高的电压将电能传送出去。
通过这种方式，电流也会在输电线路上减小，从而降低输电损耗。
总结：
高压输电通过提高输电线路的电压，能够减小电流从而减少线路损耗。
其中，变压器和串联电容器是实现高压输电的两种主
要方式。
这种技术在电力传输中起到重要的作用，能够提高电网输送电能的效率。
高压直流输电原理
高压直流输电原理
高压直流输电是一种通过直流电进行能量传输的技术，它在电力系统中具有重
要的地位和作用。
高压直流输电技术以其高效、稳定、经济等特点，被广泛应用于长距离、大容量的电力输送。
本文将从高压直流输电的原理入手，介绍其基本工作原理及特点。
首先，高压直流输电的原理是利用直流电的特性进行能量传输。
在高压直流输
电系统中，直流电源通过换流器将交流电转换成直流电，然后通过输电线路将直流电能输送到远距离的终端。
在终端处，再通过换流器将直流电转换成交流电，供给终端用户使用。
这种方式能够有效地减小输电损耗，提高电网的输电效率。
其次，高压直流输电具有输电损耗小、线路占地少、环境影响小等特点。
由于
直流电在输电过程中几乎没有感应电流和电容电流的损耗，因此输电损耗大大降低。
同时，由于直流输电线路所需的绝缘距离小于交流输电线路，因此占地面积也相对较小。
此外，高压直流输电线路对周围环境的影响也相对较小，因此在城市周边和特殊环境中应用广泛。
再次，高压直流输电技术在长距离、大容量输电方面具有明显优势。
由于直流
电在输电过程中几乎没有电感和电容的影响，因此可以实现长距离的输电。
同时，高压直流输电技术还可以实现大容量的输电，满足现代电力系统对于大容量、远距离输电的需求。
总之，高压直流输电技术以其独特的工作原理和显著的优势，在现代电力系统
中得到了广泛的应用。
随着技术的不断进步和发展，相信高压直流输电技术将会在未来的电力系统中发挥更加重要的作用，为电力输送提供更加高效、稳定的解决方案。
高压输电的原理
高压输电的原理高压输电是指通过将电能转化为高压电流，然后通过输电线路将电能从发电站传输到各个用电站的过程。
高压输电技术在现代电力系统中起着至关重要的作用，它能够有效地降低能源损耗，提高电网的输电效率，保障电力供应的稳定性。
那么，高压输电是如何实现的呢？接下来我们将从几个方面来探讨高压输电的原理。
首先，高压输电的原理之一是利用变压器进行电能转换。
在发电站，发电机产生的电能是低压电能，为了减小输电线路的损耗，需要将低压电能转化为高压电能进行输送。
这就需要利用变压器来进行电能的升压。
变压器是一种能够实现电能互相转换的设备，通过变压器的升压作用，可以将低压电流转化为高压电流，实现电能的远距离输送。
其次，高压输电的原理还涉及到输电线路的设计和材料选择。
高压输电线路通常采用的是特殊材料制成的绝缘导线，这些导线能够承受高压电流的传输，并且具有较低的电阻和电感，从而减小了电能在输电过程中的损耗。
此外，为了保证输电线路的安全运行，还需要对输电线路进行合理的设计，包括考虑输电线路的长度、电流负载、环境温度等因素，以确保输电线路能够稳定可靠地传输电能。
另外，高压输电还需要考虑电网的稳定性和可靠性。
在电能传输过程中，由于各种原因可能会导致电网出现故障，为了保证电力系统的稳定运行，需要在输电线路上设置各种保护装置，如避雷器、断路器等，以及进行定期的巡检和维护工作，确保输电线路的正常运行。
总之，高压输电是通过将电能转化为高压电流，并利用变压器进行电能转换，通过设计合理的输电线路和选择适当的材料，以及加强电网的保护和维护，来实现电能的远距离传输。
高压输电技术的应用不仅能够提高电网的输电效率，降低能源损耗，还能够保障电力供应的稳定性，为现代工业和生活提供可靠的电力支持。
高压电力输送工作原理
高压电力输送工作原理高压电力输送是现代电力系统中非常重要的环节之一，它确保了电能从发电厂高效、安全地传输到各个用户。
本文将详细介绍高压电力输送的工作原理及其相关要点。
一、电力输送的背景随着电力需求的不断增长，特别是工业化进程的加快，远距离电能输送成为现代电力系统不可或缺的一部分。
在传统的电力输送中，低压输电和短距离输电仍然占据主导地位。
然而，由于能源资源的不均衡分布以及环境保护的要求，高压电力输送应运而生。
二、高压电力输送的定义和意义高压电力输送是指将电能通过高电压传输线路进行长距离的输送。
与低压电力输送相比，高压输送具有更高的效率、更小的能量损耗以及更低的线路成本。
通过采用高压输电技术，可以实现电力资源的优化配置和长距离电能输送，进一步推进区域之间的能源互联互通。
三、高压电力输送的工作原理高压电力输送的工作原理主要包括两个方面：输电线路和输电变压器。
1. 输电线路：高压输电线路是通过一系列的杆塔将导线悬挂于空中，以达到电力输送的目的。
这些导线通常由铝或铜制成，具有很高的导电能力和机械强度。
为了减少导线的电阻和电能损耗，输电线路采用了绝缘体，如玻璃纤维或聚乙烯绝缘体。
2. 输电变压器：输电变压器是将电能从发电厂的发电机提升到高压水平，并将其传送到长距离的用户终端的关键设备。
输电变压器利用电磁感应的原理，通过变压比将高压电能转换为低压电能。
这样一来，电力系统可以利用高压输电线路来减少电能损失和线路成本。
四、高压电力输送的优势和挑战1. 优势：高压电力输送具有以下几个显著优势：a. 提高输电效率：高压输电线路减少了电阻损耗，提高了电能传输的效率。
b. 减少线路成本：相比低压输电，高压输电线路需要的导线材料更少，从而减少了线路的建设成本。
c. 节约资源：高压输电可以实现能源资源的优化配置，充分利用可再生能源，提高能源利用率。
d. 降低环境影响：高压输电可以减少线路的长度，降低线路对自然环境的破坏。
2. 挑战：高压电力输送也面临着一些挑战：a. 安全问题：高压电路的工作对绝缘材料和设备的要求更高，对操作人员的安全也提出了更高的要求。
2021-2022学年高二物理沪科版选修3-2学案：3.1 高压输电原理
学案1高压输电原理[目标定位] 1.把握输电过程中降低输电损耗的两个途径.2.理解高压输电的原理.3.会对简洁的远距离输电线路进行定量计算.一、远距离输电为什么要用高电压[问题设计]如图1所示，假定输电线路中的电流为I，两条导线的总电阻为R，在图中导线电阻集中画为r，输送功率为P，发电厂输出的电压为U.那么：图1(1)远距离大功率输电面临的困难是什么？(2)输电线上功率损失的缘由是什么？功率损失的表达式是什么？降低输电损耗的两个途径是什么？(3)为什么远距离输电必需用高压呢？答案(1)在输电线上有功率损失.(2)由于输电线有电阻，当有电流流过输电线时，有一部分电能转化为电热而损失掉了.这是输电线上功率损失的主要缘由.功率损失表达式：ΔP＝I2R，所以降低输电损耗的两个途径为：①减小输电线的电阻R；②减小输电电流I. (3)由于发电厂的输出功率P是确定的，由P＝UI得，要减小输电电流I，必需提高输出电压U.[要点提炼]输电线上的电压损失和功率损失(设输电线的电阻为R，电流为I) 1.电压损失输电线始端电压U与输电线末端电压U′的差值.ΔU＝U－U′＝IR.2.功率损失(1)远距离输电时，输电线有电阻，电流的热效应引起功率损失，损失的电功率ΔP＝I2R.(2)若输电线上损失的电压为ΔU，则功率损失还可以表示为ΔP＝ΔU2R，ΔP＝ΔU·I .3.减小电压、功率损失的方法(1)减小输电线的电阻R由R＝ρLS可知，距离L确定时，使用电阻率小的材料，增大导体横截面积可以减小电阻.(2)减小输电电流I由P＝UI可知，当输送功率确定时，上升电压可以减小电流.[延长思考]为什么在用电高峰期家中的白炽灯灯光较暗？答案用电高峰期到用户家中的输电线电流I较大，输电线上损失的电压ΔU＝Ir较大，用户得到的电压U－ΔU较低，达不到额定功率，因此白炽灯灯光较暗.二、沟通输配电网发电机发出的交变电流先送到升压变电站，将电压上升到220 kV以上，由高压输电线向远处输送.在用电区，先由第一级变电站将电压降到110 kV，再输送到其次级变电站，将电压降到10 kV，送到用电区.对一般生活用电，则还要用变压器进一步将电压降到220 V.一、降低输电损耗的途径例1如图2所示为远距离高压输电的示意图，关于远距离输电，下列表述正确的是()图2A.增加输电导线的横截面积有利于削减输电过程中的电能损失B.高压输电是通过减小输电电流来减小电路的发热损耗C.在输送电压确定时，输送的电功率越大，输电过程中的电能损失越小D.高压输电必需综合考虑各种因素，不愿定是电压越高越好解析由P损＝I2R和R＝ρLS知S越大，R越小，P损越小，所以A正确.由P＝UI及P损＝I2R知B正确，C错误.电压越高，对输电线路绝缘性能和对变压器的要求越高，实际输送电能时，要综合考虑各种因素，所以D 正确. 答案 ABD二、输电线上功率损失的计算例2 发电厂发电机直接向学校供电，发电机输出电压为U 1，发电厂至学校的输电导线总电阻为R ，导线的电流为I ，学校得到的电压为U 2，则下列关于输电线损失的功率的式子中错误．．的是( ) A.U 21R B.(U 1－U 2)2RC.I 2RD.I (U 1－U 2)解析 用P ＝U 2R 求电阻上损失的功率时，U 要与电阻R 相对应，选项A 中的U 1是输出电压不是输电线上的电压，故A 是错误的.B 中的U 1－U 2是输电线上的电压，因此，B 是正确的.C 、D 中的电流I 是输电线中的电流，故C 、D 都是正确的. 答案 A例3 三峡电站某机组输出的电功率为50万千瓦. (1)若输出的电压为20万伏，则输电线上的电流为多少？(2)某处与电站间每根输电线的电阻为10欧，则输电线上损失的功率为多少？它占输出功率的几分之几？ (3)若将电压上升至50万伏，输电线上的电流为多少？输电线上损失的功率又为多少？它占输出功率的几分之几？解析 (1)由P ＝UI 得I ＝P U ＝5×108 W 2×105 V＝2 500 A(2)输电线上损失的功率ΔP ＝I 2·2r ＝2 5002×2×10 W ＝1.25×108 W 损失功率与输出功率之比为ΔP P ＝1.25×1085×108＝14＝25%(3)将电压上升至50万伏时，I ′＝PU ′＝5×108 W5×105 V ＝1 000 A输电线上损失的功率ΔP ′＝I ′2·2r ＝1 0002×2×10 W ＝2×107 W 损失功率与输出功率之比为ΔP ′P ＝2×1075×108＝125＝4%答案 (1)2 500 A (2)1.25×108 W 25% (3)1 000 A 2×107 W 4%针对训练 在我国北方部分地区经常毁灭低温雨雪冰冻天气，高压输电线因结冰而造成严峻损毁，如图3所示，为消退高压输电线上的冰凌，有人设计了这样的融冰思路：利用电流的热效应除冰.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ΔP ；若输电功率和输电线电阻不变，除冰时，需要输电线上热耗功率为9ΔP ，则除冰时( )图3A.输电电流为3IB.输电电流为9IC.输电电压为3UD.输电电压为13U答案 AD解析 高压线上的热耗功率为ΔP ＝I 2R 线① 若热耗功率变为9ΔP ，则9ΔP ＝I ′2R 线②由①②得I ′＝3I ，A 对.又输送功率不变，P ＝UI ＝U ′I ′，得U ′＝13U ，所以D 对.1.(降低输电损耗的途径)中心电视台《焦点访谈》多次报道某些边远落后农村电价过高，农夫负担过重，其客观缘由是电网陈旧老化.近来，农村进行电网改造，为削减远距离输电的损耗而降低电费价格可实行的措施有( )A.提高输送功率B.增大输送电流C.提高输电电压D.减小输电导线的横截面积答案 C解析 电费凹凸与线路损耗有关，损耗越大，电费越高，削减损耗的途径：(1)减小输电导线中的电流，即可提高输电电压；(2)减小输电线的电阻，即增大输电导线的横截面积，故C 正确.2.(输电线上电压损失问题)照明供电线路的路端电压基本上是保持不变的.可是我们在晚上七、八点钟用电高峰时开灯，电灯比深夜时要显得暗些.这是由于用电高峰时( ) A.总电阻比深夜时大，供电线路上的电流小，每盏灯两端的电压较低 B.总电阻比深夜时大，供电线路上的电流小，通过每盏灯的电流较小 C.总电阻比深夜时小，供电线路上的电流大，输电线上损失的电压较大 D.供电线路上电流恒定，但开的灯比深夜时多，通过每盏灯的电流小 答案 C解析 照明供电线路的用电器是并联的，晚上七、八点钟用电高峰时，用电器越多，总电阻越小，供电线路上的电流越大，输电线上损失的电压较大，用户得到的电压较小，所以电灯比深夜时要显得暗，故选C. 3.(输电线上功率损失的计算)远距离输电，原来用电压U 0输送，输电线上损失的功率为P 0，现要使输电线路上损失的功率削减到原来的1%，在保持输送功率不变的状况下，输电电压变为____U 0. 答案 10解析 设输送功率为P ，则P 0＝(P U 0)2R 线，0.01P 0＝(PU)2R 线，所以U ＝10 U 0.4.(输电线上功率损失的计算)一座小型发电站，用总电阻是0.5 Ω的输电线把电输送给用户，发电站输送的电功率是20 kW.假如用250 V 的电压输电，估算输电导线上的功率损失和用户得到的功率.假如改用500 V 的电压输电，输电线上的功率损失和用户得到的功率又各是多少？ 答案 3.2 kW 16.8 kW 0.8 kW 19.2 kW解析 假如用250 V 的电压输电，输电线上的功率损失为P 损＝(P U )2R ＝(20×103250)2×0.5 W ＝3.2 kW用户得到的功率为P 用＝P －P 损＝20 kW －3.2 kW ＝16.8 kW假如改用500 V 的电压输电，输电线上的功率损失为 P 损′＝(P U ′)2R ＝(20×103500)2×0.5 W ＝0.8 kW用户得到的功率为P 用′＝P －P 损′＝20 kW －0.8 kW ＝19.2 kW.题组一 降低输电损耗的途径1.远距离输送沟通电都接受高压输电.我国正在争辩用比1 000 kV 高得多的电压进行输电.接受高压输电的优点是( )A.可节省输电线的材料B.可依据需要调整沟通电的频率C.可减小输电线上的能量损失D.可加快输电的速度 答案 AC解析 由于远距离输电，往往输送电功率确定，依据P ＝UI ，输送电压U 越高，则输送电流I ＝PU越小，据P线＝I 2R知，当要求在输电线能量损耗确定的状况下，输电线电阻可略大，导线可做得细一些或选择电阻率大的材料(非铜材)；若输电线确定，即R 确定，则可减小线路上的能量损耗，故A 、C 项正确；而沟通电的频率是确定的，不需调整，输电的速度就是电磁波的传播速度，也是确定的，故B 、D 项不正确. 2.远距离输电时，在输送功率不变的条件下( ) A.增加导线的电阻，可以减小输电电流，提高输电效率 B.提高输电电压，可以减小输电电流，提高输电效率 C.提高输电电压，势必增大输电导线上能量的损耗 D.提高输电电压，势必增大输电导线上的电流 答案 B解析 在输送功率确定的前提下，P 输＝U 输·I 输，P损＝I 2输·R 线，η＝P 输－P 损P 输×100%，所以选项B 正确. 3.关于减小远距离输电线上的功率损耗，下列说法正确的是( ) A.由功率P ＝U 2R ，应降低输电电压，增大导线电阻B.由P ＝IU ，应低电压小电流输电C.由P ＝I 2R ，应减小导线电阻或减小输电电流D.上述说法均不对 答案 C解析 输电时导线上损失的电压ΔU ＝IR ，它不同于输电电压，P ＝U 2R 或P ＝IU 中的U 应为导线上损失的电压ΔU ，故A 、B 错误，导线上功率的损失为发热损失，P ＝I 2R ，故C 正确. 题组二 输电线上功率损失的计算4.在电能输送过程中，若输送的电功率确定，则在输电线上损失的电功率( )A.随输电线电阻的增大而增大B.和输送电压的平方成正比C.和输电线上电压降落的平方成正比D.和输电线中电流的平方成正比 答案 ACD解析 由损失功率公式P 损＝I 2R 线＝(P 输U 输)2R 线＝ΔU 2损R 线.5.超导材料电阻降为零的温度称为临界温度.1987年我国科学家制成了临界温度为90 K 的高温超导材料，利用超导材料零电阻的性质，可实现无损耗输电.现有始终流电路，输电线的总电阻为0.4 Ω，它供应应用电器的电功率为40 kW ，电压为800 V.假如用临界温度以下的超导电缆替代原来的输电线，保持供应用电器的功率和电压不变，那么节省的电功率为( ) A.1 kW B.1.6×103 kW C.1.6 kW D.10 kW答案 A解析 输电线中电流I ＝PU ，输电线上损失功率P ′＝I 2R 线＝P 2R 线U2＝1 kW.6.输电线的电阻为R ，输送电功率为P .现分别用U 1和U 2两种电压来输电，则两种输电线上损失的功率之比为( ) A.U 1∶U 2B.U 21∶U 22C.U 22∶U 21D.U 2∶U 1答案 C解析 由P ＝UI 得输电线中的电流I ＝P U .输电线上损失的功率P 损＝I 2R ＝(P U )2R ＝P 2R U 2，即在输送功率和输电线电阻不变的状况下，损失的功率与输电电压的平方成反比.所以两次输电线上损失的功率之比P 损1∶P 损2＝U 22∶U 217.某发电厂原来用11 kV 的交变电压输电，后来改用升压变压器将电压升到220 kV 输电，输送的电功率都是P .若输电线路的电阻为R ，则下列说法中正确的是( ) A.依据公式I ＝P U ，提高电压后输电线上的电流降为原来的120B.依据公式I ＝UR，提高电压后输电线上的电流增为原来的20倍C.依据公式P 损＝I 2R ＝P 2U 2R ，提高电压后输电线上的功率损失减为原来的1400D.依据公式P 损＝U 2R ，提高电压后输电线上的功率损失增大为原来的400倍答案 AC解析 输电线上电流为I ＝P U ，也可以用I ＝ΔUR 来表示，其中ΔU 为输电线上电阻R 两端的电压，而不是输送电压，故A 正确，B 错误；输电线上的功率损失为P 损＝I 2R ＝P 2U 2R ，C 正确；假如用P 损＝U 2R，则U 应为R 两端的电压ΔU ，故D 错误.8.某发电站接受高压输电向外输送电能，若输送的总功率为P 0，输电电压为U ，输电导线的总电阻为R .则下列说法正确的是( ) A.输电线上的电流I ＝URB.输电线上的电流I ＝P 0UC.输电线上损失的功率P ＝(P 0U )2RD.输电线上损失的功率P ＝U 2R答案 BC解析 输电线上的电流I ＝P 0U ，B 项对；因输电电压不等于输电导线上的电压，A 、D 项错；输电线上的功率损耗ΔP ＝I 2R ＝(P 0U)2R ，C 项对.9.输电线路的电阻为R ，发电站输出功率为P ，输电电压为U ，则用户得到的功率为( ) A.P B.P －(P U )2·RC.P －U 2RD.(P U)2·R 答案 B解析 用户得到功率P 得＝P －I 2R ＝P －(PU)2·R ，所以B 正确.10.在远距离输电时，输送的电功率为P ，输送电压为U ，所用导线的电阻率为ρ，横截面积为S ，总长度为L ，输电线损失的电功率为P ′，用户得到的电功率为P 用，则P ′、P 用的关系式正确的是 ( ) A.P ′＝U 2SρLB.P ′＝P 2ρLU 2SC.P 用＝P －U 2SρLD.P 用＝P (1－PρLU 2S )答案 BD解析 输电线电阻R ＝ρLS ，输电电流I ＝PU，故输电线上损失的电功率为 P ′＝I 2R ＝(P U )2ρL S ＝P 2ρL U 2S用户得到的功率为P 用＝P －P ′＝P (1－PρLU 2S ).故选B 、D.11.用相同材料制成的导线向同一处用户输送10 kW 的电功率，在输电电压U 1＝110 V 和U 2＝220 V 两种状况下，要求输电线中损失的电功率相同，则两种状况下输电导线横截面积之比为______. 答案 4∶1解析 由公式：P 损＝(P 输U 输)2R 线得R 1R 2＝U 21U 22＝14，再由R ＝ρL S 得S 1S 2＝41. 12.我国西部特殊是云、贵、川有大量的水力资源，西电东送是西部大开发的重要项目之一.据报道，云南大朝山在2005年已建成100万千瓦的水力发电站.设电站输电电压为25万伏，则输电线上的电流是________ A.如输电线总电阻为40 Ω，则电流通过输电线时，在输电线上发热消耗的功率为________ kW.如将输电电压上升到100万伏，则输电线上发热消耗的功率为________ kW.依据以上数据得出你认为合理的输电方法是________.答案 4×103 6.4×105 4×104 提高输电电压 解析 当输电电压U 1＝25万伏时， I 1＝P U 1＝100×104×10325×104 A ＝4×103 A 输电线上热功率P 热1＝I 21R ＝(4×103)2×40 W ＝6.4×105 kW当输电电压U 2＝100万伏时， I 2＝P U 2＝100×104×103100×104 A ＝1×103 A输电线上热功率P 热2＝I 22R ＝(1×103)2×40 W ＝4×104 kW由以上计算可知：在输电功率P 确定时，输电电压越高，输电线上损失的热功率P 热越小，故合理的输电方法是提高输电电压.13.有一个发电站，输送功率为P ＝500 kW ，当使用U ＝5 kV 的电压输电时，测得安装在输电线路起点和终点处的两只电度表一昼夜示数相差4 800度.求： (1)这时的输电效率η和输电线的总电阻r ；(2)若想使输电效率提高到98%，又不转变输电线，那么电站应使用多高的电压向外输电？答案 (1)60% 20 Ω (2)22.4 kV解析 (1)由于输送功率为P ＝500 kW ，一昼夜输送电能E ＝Pt ＝12 000度，终点得到的电能E ′＝7 200度，因此输电效率η＝E ′E ×100%＝60%.输电线上的电流I ＝P U ＝100 A ，而输电线损耗功率为P 损＝4 80024 kW ＝200kW ，因此可得r ＝P 损I2＝20 Ω.(2)输电线上损耗的功率P 损＝(P U )2r ∝1U 2，故U ′U ＝P 损P 损′，原来P 损＝200 kW ，现要使P 损′＝10 kW ，计算可得输电电压应调整为U ′≈22.4 kV.。
高压输电的原理
高压输电的原理
高压输电是一种将电能从发电站传输到用户站的技术。
其原理是通过将电能转化为高电压，减小电流的方式来降低输电过程中的能量损耗。
高压输电主要依赖变压器、导线和支撑结构等关键设备。
首先，发电站使用发电机将机械能转化为电能。
然后，通过变压器将发电机产生的低电压升高到高压状态。
高压输电是为了减小输电线路上的能量损耗，因为电能传输的损失正比于电流的平方倍，而与电压无关。
在输电过程中，高压电能通过导线传输，导线的选择取决于输电距离、载流量和外界环境条件等因素。
一般而言，高压输电线路采用具有良好导电性能和耐高温、耐侵蚀性能的导线材料，如铝合金或铜导线。
为了保证输电系统的稳定运行，还需要建立支撑结构来支撑导线。
通常采用的支撑结构为电线塔，其设计需要考虑线路的安全性、线路间的隔离和保护等因素。
电线塔的高度和结构形状也会根据地形和电力线路的特点进行设计。
总结起来，高压输电的原理是通过将电能转化为高电压，减小电流的方式来降低输电过程中的能量损耗。
这一过程主要依赖变压器、导线和支撑结构等关键设备来实现。
高压输电原理
高压输电原理高压输电是指利用高压电力输电线路将发电厂产生的电能送达用户的过程。
高压输电系统通常包括发电厂、变电站、输电线路和配电设备等组成部分。
高压输电系统的建设对于能源的传输和利用具有重要的意义，因此了解高压输电原理对于电力行业的从业人员至关重要。
首先，高压输电的原理是基于电力输送的基本原理。
电力输送是利用电力线路将发电厂产生的电能输送到用户处，而高压输电则是通过提高输电线路的电压来减小输电线路的电流，从而减小线路损耗，提高输电效率。
高压输电系统采用高压输电线路，可以降低线路的电阻，减小电能损耗，从而实现长距离、大容量的电能输送。
其次，高压输电的原理还涉及电力系统的稳定性和安全性。
在高压输电系统中，为了保证电力系统的稳定运行，需要考虑电力系统的稳定性和安全性。
高压输电系统需要具备良好的电压和频率稳定性，以及对于短路故障和过载情况的快速响应能力。
因此，高压输电系统的设计和运行需要考虑到电力系统的稳定性和安全性，以保证电能的稳定输送和用户的安全用电。
另外，高压输电的原理还涉及电力设备的选择和运行。
在高压输电系统中，需要选择合适的变压器、断路器、隔离开关等电力设备，并合理配置这些设备以保证高压输电系统的正常运行。
同时，高压输电系统的运行还需要考虑到电力设备的维护和保养，以延长设备的使用寿命，提高系统的可靠性和稳定性。
最后，高压输电的原理还需要考虑到环境保护和节能减排。
高压输电系统的建设和运行需要考虑到对环境的影响，尽量减少对自然环境的破坏。
同时，高压输电系统的建设和运行还需要考虑到节能减排的要求，采用高效的输电设备和技术，减少电能损耗，提高能源利用效率。
综上所述，高压输电原理涉及到电力输送的基本原理、电力系统的稳定性和安全性、电力设备的选择和运行，以及环境保护和节能减排等方面。
了解高压输电原理对于电力行业的从业人员具有重要的意义，可以帮助他们更好地理解和掌握高压输电系统的建设和运行，提高电力系统的可靠性和稳定性，促进能源的有效利用和环境保护。
高压输电的原理
高压输电的原理
高压输电是指将电能通过高压电缆或电线路传输到远距离的地方，以满足电力供应需求。
其原理是利用高压电场的作用，将电能从发电站输送到远距离的用电站。
高压输电的原理可以分为三个部分：输电线路、变电站和电力系统。
输电线路是高压输电的关键部分，其主要作用是将电能从发电站输送到远距离的用电站。
输电线路通常由高压电缆或电线路组成，其特点是电压高、电流小、电阻小、损耗少。
高压电场的作用下，电能可以在输电线路中传输。
变电站是高压输电的重要组成部分，其主要作用是将输送到变电站的高压电能转换为适合用于城市和乡村的低压电能。
变电站通常由变压器、开关设备和控制系统组成，其特点是能够将高压电能转换为低压电能，并保证电能的稳定供应。
电力系统是高压输电的总体框架，其主要作用是将发电站、变电站和用电站连接起来，形成一个完整的电力供应系统。
电力系统通常由发电站、输电线路、变电站和用电站组成，其特点是能够实现电能的高效传输和稳定供应。
总之，高压输电的原理是利用高压电场的作用，将电能从发电站输送到远距离的用电站。
通过输电线路、变电站和电力系统的协同作用，实现电能的高效传输和稳定供应，为社会经济发展提供了重要的支撑。
高压直流输电技术简析
高压直流输电技术简析1. 引言高压直流输电技术是一种将电能以直流形式进行长距离传输的技术。
相比于传统的交流输电技术，高压直流输电技术具有许多优势，如输电损耗小、线路占地面积小、环境影响小等。
本文将对高压直流输电技术进行简要分析和介绍。
2. 高压直流输电的原理高压直流输电是利用变流器将交流电转换为直流电，并通过高压直流线路进行传输。
在送端，变流器将交流电转换为直流电，并通过高压直流线路输送到接收端。
在接收端，变流器将直流电转换为交流电供给用户使用。
3. 高压直流输电的优势3.1 输电损耗小相比于交流输电，高压直流输电的输电损耗更小。
这是因为在高压直流线路上，由于没有交变磁场的存在，导线的电阻损耗和感应损耗都会减小，从而提高了输电效率。
3.2 线路占地面积小由于高压直流输电线路的输电损耗小，所以可以采用较小的导线截面积，从而减小了线路的占地面积。
这对于在城市中进行输电非常重要，可以减少对土地资源的占用。
3.3 环境影响小相比于交流输电，高压直流输电对环境的影响更小。
由于高压直流线路没有交变磁场的存在，所以对周围环境和生物没有产生明显的影响。
这对于保护生态环境具有重要意义。
4. 高压直流输电的应用4.1 远距离输电由于高压直流输电技术具有输电损耗小的优势，所以适用于远距离输电。
在远距离输电中，高压直流输电可以减少能量损耗，提高能源利用效率。
4.2 海底输电高压直流输电技术还适用于海底输电。
由于海底环境复杂，传统的交流输电技术很难实现海底输电。
而高压直流输电技术可以通过特殊设计的海底线缆实现海底输电，具有较高的可靠性和稳定性。
4.3 新能源接入随着新能源的快速发展，高压直流输电技术也被广泛应用于新能源接入。
由于新能源发电站通常位于偏远地区，而用户需求集中在城市中，传统的交流输电技术无法满足需求。
而高压直流输电技术可以将新能源从发电站输送到城市，实现新能源的大规模接入。
5. 高压直流输电技术的挑战虽然高压直流输电技术具有许多优势，但也面临一些挑战。
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P损
8 107 100% 100% 64% P 1.25 108
思考：如何减少输电过程中电能损耗？ 采用电阻率小的材料 高输电电压 分析论证 设电源提供的电功率 P0 恒定， 输出电压 U 可调， 连接负载的输电线总 电阻是 R，那么，输电线上损耗的电能与那些因素有关系？ 输电线上损耗的电功率为 P损 I 2 R ,而 I
I
P 1.25 108 A 1.25 104 A U 1.0 104
流过 1km 输电线产生的热功率为
P损 I 2 R (1.25104 ) 2 0.1W 1.6 107 W
在 5km 输电线上产生的热功率为
P损 I 2 R (1.25104 ) 2 0.5W 8 难点：远距离输电应用高压电的计算
教 讲授法、理论分析、自学
无
方
法 主 要 教 学
具 内 容
教学过程及 时间分配
远距离输电为什么要用高压电 案例分析 5 一台 1.25×10 kw 的发电机发出的电，若用 10kV 的电压输送，输电线上 的电流将有多大？假如两条输电线每千米的电阻是 0.1Ω ，那么电流在 1km 长的两条输电线上将产生多少热功率？若以这种方式将电能输送 5km 的距离，输电线上的损耗功率占发电机输出功率的百分比是多少？ 分析： 根据 P UI 可知输电线上的电流
板
式
设
计
作 课后 2、3、4 教
业
布
置
高压输电原理 远距离输电为什么要用高压电 交流输配电网
学
后
记
P0 U
由此可得输电线上损耗的电功率 P损
P02 R U2
由上式讨论： 1、输电线路上的电能损耗与那些因素有关？ 2、为减小输电线路上的电能损耗，采用怎样的方法最为有效？ 结论：提高输送电能的电呀，可以更有效的减少输电线路上的电能损耗， 这就是远距离输电需采用高压的根本原因 案例 2（学生自我解答） 交流输配电网 阅读了解交流输配电网络的知识
课时计划
课 题 新授课 课时 高压输电原理 1 累计课时
课堂类型
教 学 目 标
（一）知识与技能 知道远距离输电应用高压电的道理 了解输配电网 （二）过程与方法 通过分析论证，认识高压输电原理 通过参观、查阅资料等方式了解输配电网 能画出发电、输电、用电的流程图 （三）情感态度与价值观
教学重点 及 难 点 主要教学