远距离输电_1-课件
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远距离输电教学PPT1
1.发电厂发电机的输出电压为U1,发电厂至学校 的输电线电阻为R,通过导线的电流为I,学校
输入电压为U2，下列4个计算输电线损耗的
式子中，不正确的是 ( A )
A、U
2 1
B、 (U1 -U2 )2
R
R
C、I 2 R D、I (U1 -U2 )
至高至佳 立善立美
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：
P4 n4 U4
R 用
X
升压变压器
降压变压器
实验现象：灯 亮
至高至佳 立善立美
二、输电线路分析
至高至佳 立善立美
I1
发
n1
电
机
U1
P1
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
I2
I3
n2
R
n3
U2
U3
P2
P3
I4
n4
用
U4 电
P4
器
升压变压器
高压输电线路
降压变压器
讨 论： U1、U2 ; I1、I2; P1、P2 的关系？ U3、U4 ; I3、I4; P3、P4的关系？ P2、 P3 及损失功率△P的关系？ U2 、U3及损失功率△U的关系？
(1) 画出输电线路的示意图(标明各部分的符号)
I1
I 2
I3
I4
r
P1
P2
线 P3
P4
F U 1 n1
n2 U 2
U 3n3
n4 U 4
高一物理电能的远距离传输PPT优秀课件
• ●教学流程设计
演示结束
课标解读 重点难点
1.了解从变电站到用
户的输电过程，知道 1.找出影响远距离输
远距离输电时应用高 电损失的因素．(重
电压的道理．
点)
2.理解降低输电损耗 2.理解高压输电可减
的两个途径及其各自 少功率与电压损
的优缺点．
失．(重点)
3.掌握远距离输电的 3.理解高压输电原理，
第 3 节 电能的远距离传输
教师用书独具演示
●课标要求 (一)知识与技能 1．知道“便于远距离输送”是电能的优点，知道输电过 程． 2．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．
●新课导入建议 介绍引入新课 人们常把各种形式的能(如水流能、燃料化学能、核能) 先转化为电能再进行传输，这是因为电能可以通过电网来传 输，那么电能在由电厂传输给用户过程中要考虑什么问题？ 这节课我们就来学习远距离输电的知识，请同学们认真仔细 地阅读教材，思考问题．
综合解题方略——远距离输电电路的分析 在如图 4－3－5 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，随着发电厂输出功率的增大，下 列说法中正确的有( )
图 4－3－5
1．远距离高压输电主要原因( ) A．一定是输电导线具有电阻 B．一定是输电导线具有容抗 C．一定是输电导线具有感抗 D．以上说法均不正确 【解析】 电能的主要损耗是电热，由 ΔP＝I2R 可知 A 选项正确． 【答案】 A
输电线上的功率损失
【问题导思】 1．输电过程功率损失的原因是什么？ 2．如何计算功率损失？ 3．如何减少功率损失？
输电线上的电压损失
【问题导思】 1．输电线上为什么存在电压损失？ 2．如何计算输电线上的电压损失？ 3．如何减少输电线上的电压损失？
远距离输电
C.输电线上损耗的功率增大
D.输电线上损耗的功率占总功率的比例增大
图3
解析 发电厂的输出电压不变，升压变压器的输入电压不变，输出电压不变，选项 A 错误；
随着发电厂输出功率的增大，输电线中电流增大，输电线上损失的电压 (ΔU＝ IR)增大，降 压变压器的输入电压减小，降压变压器的输出电压减小，选项 B 错误；
解析 (1)示意图如图所示
学习目标 知识储备 学习探究 典例精析 课堂小结 自我检测
(2)升压变压器的输出电压 U2＝nn21U1＝110×220 V＝2 200 V 根据升压变压器输出功率等于输入功率知升压变压器输出电流 I2＝UP2＝442×201003 A＝20 A 输电线路上的电压损失和功率损失分别为 UR＝I2R＝20×0.2 V＝4 V PR＝I22R＝202×0.2 W＝80 W 降压变压器上的输入电流和输入电压分别为 I3＝I2＝20 A U3＝U2－UR＝2 200 V－4 V＝2 196 V
1 理解输电线上电能的损失与哪些因素有关.
2 理解减小电能损失的两个途径以及高压输电的原理.
3
知道远距离输电的典型电路，并能利用变压器和电路的规律 解决实际问题.
学习目标 知识储备 学习探究 典例精析 课堂小结 自我检测
1. 正比 反比
l ρS
2. UI I2R
3. P 副
n1 n2
n2 n1
一、从发电站到用户的输电线路 变压器 降低
降压变压器上的输出电压和输出电流分别为 U4＝nn43U3＝110×2 196 V＝219.6 V I4＝nn34I3＝10×20 A＝200 A 用户得到的功率为 P4＝I4U4＝200×219.6 W＝4.392×104 W
学习目标 知识储备 学习探究 典例精析 课堂小结 自我检测
高中物理新选修课件远距离输电
升高电压以减小线路电流，从而降低线路损耗； 实现不同电压等级电网的互联；提供无功功率， 改善电网电压质量。
02
远距离输电系统组成与设备
发电厂、变电站及用户端设备简介
发电厂
将一次能源转换为电能的场所， 根据能源类型可分为火力发电厂 、水力发电厂、风力发电厂等。 发电厂的主要设备包括锅炉、汽
轮机、发电机等。
微波辐射式无线输电
将电能转换为微波形式，通过天线发射和接收实现电能无线传输。
激光式无线输电
将电能转换为激光形式，通过光学系统发射和接收实现电能无线传 输。
人工智能和大数据在优化运营管理中作用
智能化监控和运维
01
利用人工智能技术对输电设备进行实时监控和故障诊断，提高
运维效率和准确性。
大数据分析与优化
利用直流电在导线中的传输特性，通过换流站将 交流电转换为直流电进行远距离传输，再在接收 端通过逆变器将直流电转换回交流电供给用户。
02 HVDC系统组成
主要包括换流站、直流输电线路和控制系统。其 中，换流站是实现交流电和直流电转换的关键场 所，包括整流器和逆变器等设备。
03 HVDC传输优势
与交流输电相比，直流输电具有线路造价低、损 耗小、输送容量大、稳定性好等优点，尤其适用 于海底电缆和长距离大容量输电。
对比分析直流输电和交流输电的优缺点， 讨论在不同场景下两种输电方式的选择依 据。
新能源并网对远距离输电的影响
未来远距离输电技术的展望
分析新能源并网对远距离输电系统稳定性 、安全性和经济性等方面的影响，提出应 对策略和措施。
展望未来远距离输电技术的发展趋势，探 讨新型输电技术、智能电网等前沿技术在 远距离输电领域的应用前景。
电磁辐射可能对动物的生 殖系统、神经系统等产生 不良影响，降低生物多样 性。
02
远距离输电系统组成与设备
发电厂、变电站及用户端设备简介
发电厂
将一次能源转换为电能的场所， 根据能源类型可分为火力发电厂 、水力发电厂、风力发电厂等。 发电厂的主要设备包括锅炉、汽
轮机、发电机等。
微波辐射式无线输电
将电能转换为微波形式，通过天线发射和接收实现电能无线传输。
激光式无线输电
将电能转换为激光形式，通过光学系统发射和接收实现电能无线传 输。
人工智能和大数据在优化运营管理中作用
智能化监控和运维
01
利用人工智能技术对输电设备进行实时监控和故障诊断，提高
运维效率和准确性。
大数据分析与优化
利用直流电在导线中的传输特性，通过换流站将 交流电转换为直流电进行远距离传输，再在接收 端通过逆变器将直流电转换回交流电供给用户。
02 HVDC系统组成
主要包括换流站、直流输电线路和控制系统。其 中，换流站是实现交流电和直流电转换的关键场 所，包括整流器和逆变器等设备。
03 HVDC传输优势
与交流输电相比，直流输电具有线路造价低、损 耗小、输送容量大、稳定性好等优点，尤其适用 于海底电缆和长距离大容量输电。
对比分析直流输电和交流输电的优缺点， 讨论在不同场景下两种输电方式的选择依 据。
新能源并网对远距离输电的影响
未来远距离输电技术的展望
分析新能源并网对远距离输电系统稳定性 、安全性和经济性等方面的影响，提出应 对策略和措施。
展望未来远距离输电技术的发展趋势，探 讨新型输电技术、智能电网等前沿技术在 远距离输电领域的应用前景。
电磁辐射可能对动物的生 殖系统、神经系统等产生 不良影响，降低生物多样 性。
远距离输电-课件
(2)由以上计算式知，在输送电功率一定的前提下，有： ①减少输电线电压、电功率损耗的途径是__提__高__输__电__电__压___ 或__增__大__输__电__导__线__的__横__截__面__积_____．两者相比，当然选择前者． ②若输电线功率损失已经确定，那么升高输电电压能减小 输电线截面积，从而节约大量金属材料和架设电线所需的钢材 和水泥，还能少占用土地．
答案：见解析 规律总结：求解输电问题的思路,由于发电机本身的输出电 压不可能提高，所以采用高压输电时，在发电站内需用升压变 压器升压后再由输电线输出，到用电区再用降压变压器降到所 需的电压，在解答有关远距离输电问题时，首先要将整个电路
分成几段进行研究，找出跟各段电路相应的物理量；然后利用 变压器工作原理和直流电路的基本定律分段列式，最后联立求 解，进行计算.另外，还需注意以下几点：
第七节 远距离输电
知识点1 从发电站到用户的输电线路 1．线路的主要组成：发电机、升压变压器、输电导线、降 压变压器、用户的用电器等．(如图 2－7－1)
图 2－7－1
2．线路上各部分的物理量：P1、U1、I1、n1为升压变压 器原线圈上的物理量，P2、U2、I2、n2为升压变压器副线圈 上的物理量，P3、U3、I3、n3为降压变压器原线圈上的物理 量，P4、U4、I4、n4为降压变压器副线圈上的物理量，P损、 U损为输电线的功率和电压损耗，R为输电线的电阻．自 我。。2021年3月2021/3/52021/3/52021/3/53/5/2021
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16、业余生活要有意义，不要越轨。2021/3/52021/3/5Marc h 5, 2021
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17、一个人即使已登上顶峰，也仍要 自强不 息。2021/3/52021/3/52021/3/52021/3/5
远距离输电 课件-2022-2023学年高二下学期物理粤教版(2019)选择性必修第二册
′
= ′ = = × . × . =
损
由于′ > 送 = ，这意味着输送电压小于线路上的损耗电压，
损
因此不可能将输送距离增加一倍到3.2km。
二、高压交流输电
钢线
1.减少电能损耗的方法
(1)减小输电线的电阻：
缩短距离
=
铝线
不可行
D. 适当降低 n1 的同时，提高 n3
选用电阻率小的材料作导线
增大导线的横截面
一般用铝或铜
存在浪费材料、架设困难等
【说明】输电线由多股绞线拧成的，中心是钢线，它的机械强度大，
不易拉断；钢线周围是铝线，不仅导电性能好，而且密度小，使输电
线不致太重。
二、高压交流输电
1.减少电能损耗的方法
r
(2)减小输电线中的电流：
损 ＝ ∙
减小P损
.×
总
送 ＝
＝
＝
.
一、远距离输电中的电功率和电压损耗
2.实例分析：
解：(3)由功率计算公式P=I2r，
可求得线路中的电阻大小为
(.−)×
损
= ＝
= .
.
输送距离增加一倍，则线路中电阻变为2r，此时线路上损耗的电压为
这是世界上第一个电能传输系统。
然而，随着时间的推移，人们发现，
爱迪生的低压直流输电系统受到传输
距离的极大限制，一旦输电距离偏大，
将带来很大的电功率损耗和电压损耗。
一、远距离输电中的电功率和电压损耗
2.实例分析：
例题 查史料可知，1882年珍珠街电站采用6台直流发电机，输出
总功率为661.5kW，电能输送的最远距离为1.6km，给用户提供110V的
= ′ = = × . × . =
损
由于′ > 送 = ，这意味着输送电压小于线路上的损耗电压，
损
因此不可能将输送距离增加一倍到3.2km。
二、高压交流输电
钢线
1.减少电能损耗的方法
(1)减小输电线的电阻：
缩短距离
=
铝线
不可行
D. 适当降低 n1 的同时，提高 n3
选用电阻率小的材料作导线
增大导线的横截面
一般用铝或铜
存在浪费材料、架设困难等
【说明】输电线由多股绞线拧成的，中心是钢线，它的机械强度大，
不易拉断；钢线周围是铝线，不仅导电性能好，而且密度小，使输电
线不致太重。
二、高压交流输电
1.减少电能损耗的方法
r
(2)减小输电线中的电流：
损 ＝ ∙
减小P损
.×
总
送 ＝
＝
＝
.
一、远距离输电中的电功率和电压损耗
2.实例分析：
解：(3)由功率计算公式P=I2r，
可求得线路中的电阻大小为
(.−)×
损
= ＝
= .
.
输送距离增加一倍，则线路中电阻变为2r，此时线路上损耗的电压为
这是世界上第一个电能传输系统。
然而，随着时间的推移，人们发现，
爱迪生的低压直流输电系统受到传输
距离的极大限制，一旦输电距离偏大，
将带来很大的电功率损耗和电压损耗。
一、远距离输电中的电功率和电压损耗
2.实例分析：
例题 查史料可知，1882年珍珠街电站采用6台直流发电机，输出
总功率为661.5kW，电能输送的最远距离为1.6km，给用户提供110V的
远距离输电课件
远距离输电ppt课件
目录
• 远距离输电概述 • 远距离输电的原理与技术 • 远距离输电的设备与设施 • 远距离输电的挑战与解决方案 • 远距离输电的应用与案例
01
远距离输电概述
Chapter
定义与特点
定义
远距离输电是指将电能从发电厂 传输到远离发电厂的地区，以满 足当地电力需求的过程。
特点
远距离输电通常需要高压或超高 压的输电线路，以减少线路损耗 并提高传输效率。
03
远距离输电的设备与设施
Chapter
变压器
01
02
03
04
变压器是远距离输电系统中的 重要设备之一，用于升高或降
低电压以满足输电需求。
变压器由铁芯和绕组组成，通 过电磁感应原理实现电压的变
换。
变压器有油浸式和干式两种， 其中油浸式变压器应用广泛。
变压器应定期进行维护和检修 ，以保证其正常运行。
传输效率
随着输电距离的增加，传 输效率会逐渐降低。
解决方案
采用更高电压等级的输电 线路，降低输电电流，减 少电能损耗和提高传输效 率。
电磁环境影响
电磁辐射
远距离输电线路会产生电磁辐射，可 能对周边环境和人体健康产生影响。
解决方案
优化输电线路的布局，尽量远离居民 区和敏感环境；同时加强电磁辐射的 监测和评估。
继电保护装置能够在输电线路 或设备发生故障时快速切断电 流，以减小损失和保护设备。
自动化装置能够实现远程控制 和自动化调度，提高输电系统 的运行效率和安全性。
继电保护与自动化装置应定期 进行维护和检修，以保证其正 常运行。
04
远距离输电的挑战与解决方案
Chapter
电能损耗与传输效率
目录
• 远距离输电概述 • 远距离输电的原理与技术 • 远距离输电的设备与设施 • 远距离输电的挑战与解决方案 • 远距离输电的应用与案例
01
远距离输电概述
Chapter
定义与特点
定义
远距离输电是指将电能从发电厂 传输到远离发电厂的地区，以满 足当地电力需求的过程。
特点
远距离输电通常需要高压或超高 压的输电线路，以减少线路损耗 并提高传输效率。
03
远距离输电的设备与设施
Chapter
变压器
01
02
03
04
变压器是远距离输电系统中的 重要设备之一，用于升高或降
低电压以满足输电需求。
变压器由铁芯和绕组组成，通 过电磁感应原理实现电压的变
换。
变压器有油浸式和干式两种， 其中油浸式变压器应用广泛。
变压器应定期进行维护和检修 ，以保证其正常运行。
传输效率
随着输电距离的增加，传 输效率会逐渐降低。
解决方案
采用更高电压等级的输电 线路，降低输电电流，减 少电能损耗和提高传输效 率。
电磁环境影响
电磁辐射
远距离输电线路会产生电磁辐射，可 能对周边环境和人体健康产生影响。
解决方案
优化输电线路的布局，尽量远离居民 区和敏感环境；同时加强电磁辐射的 监测和评估。
继电保护装置能够在输电线路 或设备发生故障时快速切断电 流，以减小损失和保护设备。
自动化装置能够实现远程控制 和自动化调度，提高输电系统 的运行效率和安全性。
继电保护与自动化装置应定期 进行维护和检修，以保证其正 常运行。
04
远距离输电的挑战与解决方案
Chapter
电能损耗与传输效率
电能的远距离输送 课件 -高二下学期物理
交变电流
升压变压器
整流器
高压直流电流
用户
降压变压器
高压交变电流
用电地区
高压直流输电的优点 1、直流输电适于地下和水下电缆输电，不会受到电感和电容的影响；
2、在输送相同电功率的电能时，直流输电所用的线材约为交流输电 的三分之二；
3、直流输电杆塔结构也比同容量的交流输电简单，占地面积也小；
4、直流输电时，不需要考虑电网中的各台交流发电机的同步运 行问题。
）2 R
在输送功率和线路电阻一定时，线路中损 失的功率与输送电压的二次方成反比。
无论从减小输电中的功率损失，还是从减小电压损失来看，都 要求提高输电电压，减小输电电流。
输电电压越高，输电线中电流就越小，导线因发热的损耗越小。 输电电压也不能无限制地提高？
不能，输电电压过高，会增加绝缘难度，提高架线费用， 还容易引起输电线路向大气放电，增加能量损失。
升压变压器
n3 n4
降压变压器
U1 n1 U 2 n2
U3 n3 U 4 n4 两个变压器，三个回路
1、功率关系： ①升压变压器： P1=P2 ②降压变压器：P3=P4 ③传输过程：P2=∆P+P3
2、电压关系： ①升压变压器：
②降压变压器：
③传输过程：U2=∆U+U3
3、电流关系： ①升压变压器：
远距离输电时，要综合考虑输送功率的大小，技术和经济等 各种因素，选择合适的输送电压。
在我国
在 100 km 左右时采用 110 kV 的电压输电 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
高压输电线路：输电电压为110 kV、220 kV 的线路
特高压输电线路：输电交流电压为1000kV及以上的线路
《远距离输电》课件
课堂练习：
3．下列关于减小远距离输电导线上热损耗的说法中， 正确的是（ ） C
A．因为热功率 P ，U 2所以应降低输送电压，增大输
R
电导线电阻，才能减小输电导线上的热损耗。
B．因为热功率P=IU，所以应采用低电压、小电流
输电，才能减小输电导线上的热损耗。
C．因为热功率P=I2R，所以可采用减小输电线电阻
(1)画出全过程的线路示意图；
(2)求用户得到的电压和功率；
(3)若不经过变压而直接送到用户，求用户 得到的电压和功率．
思路点拨 画好电路图，将各物理量在图上 标准确，然后理解各物理量之间的关系．
解析 (1)示意图如下图所示．
(2)由图可知，升压变压器次级的输出电压U2＝
n2 n1
U1＝2
200
V．据理想变压器P入＝P出，则升压变压器次级的输出电流I2＝
五.输电模式
1、常用的输电模式有几种？各是什么？ 2、我国远距离输电采用的电压有哪几种？
低压输电：输电功率为100 kW以下，距离为几百米以内， 一般采用220 V的电压输电。
高压输电：输电功率为几千千瓦到几万千瓦，距离为几十 千米到几百千米，一般采用35 kV或110 kV的电 压输电。
超高压输电：输电功率为10万千瓦以上，距离为几百千米， 必须采用220 kV或更高的电压输电。
有110 kV、220 kV、330 kV，输电干线采用500 kV 超高压，西北电网的电压甚至达到750 kV。
课堂练习：
1、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.
电能的远距离传输PPT课件
考虑到输电线上也有电功率的损失，可知D项也正确.
答案 AD
精品ppt
25
4.在远距离输电时，要考虑尽量减少输电线上的功率损失.有
一个电站，输送的电功率为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线；
用户得到的功率为P4＝U4I4＝219.6×200 W＝4.392×104 W.
精品ppt
18
(3)若不经过变压而直接送到用户，求用户得到的电压和功率.
解析 若直接用 220 V 低压供电，电路如图所示，
则输电电流 I′＝UP1＝442×20103 A＝200 A.
输电线路上的电压损失ΔU′＝I′R线＝200×0.2 V＝40 V. 所以用户得到的电压U2′＝U1－ΔU′＝220 V－40 V＝180 V， 用户得到的功率为P′＝U2′I′＝180×200 W＝3.6×104 W.
线路上的电压损失 ΔU＝I 线 R 线＝PUR线，可知 ΔU∝1U，当输电电
压升高为原来的 n 倍时，电压损失变为原来的1n，故选项 C 正确.
答案 BC
精品ppt
10
针对训练 发电厂发电机的输出电压为U1，发电厂至学校的输电 线总电阻为R线，通过导线的电流为I，学校输入电压为U2，下列
计算输电线功率损耗的式子中，正确的是( )
ΔP＝ΔUI
线＝I2线R
线＝PU222R
线. 精品ppt
14
3.特别强调
(1)升压变压器副线圈的电压U2不等于降压变压器原线圈的电压U3， 输电线上的电压损失ΔU＝I线R线，输电线上的功率损耗
ΔP＝ I线2R 线.
答案 AD
精品ppt
25
4.在远距离输电时，要考虑尽量减少输电线上的功率损失.有
一个电站，输送的电功率为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线；
用户得到的功率为P4＝U4I4＝219.6×200 W＝4.392×104 W.
精品ppt
18
(3)若不经过变压而直接送到用户，求用户得到的电压和功率.
解析 若直接用 220 V 低压供电，电路如图所示，
则输电电流 I′＝UP1＝442×20103 A＝200 A.
输电线路上的电压损失ΔU′＝I′R线＝200×0.2 V＝40 V. 所以用户得到的电压U2′＝U1－ΔU′＝220 V－40 V＝180 V， 用户得到的功率为P′＝U2′I′＝180×200 W＝3.6×104 W.
线路上的电压损失 ΔU＝I 线 R 线＝PUR线，可知 ΔU∝1U，当输电电
压升高为原来的 n 倍时，电压损失变为原来的1n，故选项 C 正确.
答案 BC
精品ppt
10
针对训练 发电厂发电机的输出电压为U1，发电厂至学校的输电 线总电阻为R线，通过导线的电流为I，学校输入电压为U2，下列
计算输电线功率损耗的式子中，正确的是( )
ΔP＝ΔUI
线＝I2线R
线＝PU222R
线. 精品ppt
14
3.特别强调
(1)升压变压器副线圈的电压U2不等于降压变压器原线圈的电压U3， 输电线上的电压损失ΔU＝I线R线，输电线上的功率损耗
ΔP＝ I线2R 线.
2022届高考物理一轮复习第十一章交变电流第三节远距离输电课件
3．(多选)如图所示，在远距离输电过程中，若保持原线圈的输入功率不变， 下列说法正确的是( )
A．升高 U1 会减小输电电流 I2 B．升高 U1 会增大线路的功率损耗 C．升高 U1 会增大线路的电压损耗 D．升高 U1 会提高电能的利用率 【答案】 AD
4．如图为远距离输电示意图，发电机的输出电压 U1 和输电线的电阻、理想 变压器匝数均不变，且 n1∶n2＝n4∶n3。当用户消耗的功率增大时，下列表述正 确的是( )
第三节 远距离输电
01
知识梳理
1．远距离输电示意图
功率关系：P1＝P2，P3＝P4，P1＝P2＝P3＋P 损＝P4＋P 损 电压关系：UU12＝nn12，UU34＝nn34，U2＝U 损＋U3 电流关系：II12＝nn21，II43＝nn43 输电线上的功率损失：P 损＝I2线R，P 损＝UR2损(注意：U 损＝I2R×(1－4%)＝96 kW 【答案】 (1)210，21410 (2)见解析 (3)96 kW
例 2 某村在距村庄较远的地方修建了一座小型水电站，发电机输出功率为 9 kW，输出电压为 500 V，输电线的总电阻为 10 Ω，允许线路损耗的功率为输 出功率的 4%，求：
(1)村民和村办小企业需要 220 V 电压时，求所用升压变压器和降压变压器的 原、副线圈的匝数比各为多少；(不计变压器的损耗)
(2)若不用变压器而由发电机直接输送，村民和村办小企业得到的电压和功 率各是多少。
【解析】 (1)建立如图所示的远距离输电模型，要求变压器原、副线圈的匝 数比，先要知道原、副线圈两端的电压之比。本题可以以线路上损耗的功率为突 破口，先求出输电线上的电流 I 线，再根据输出功率求出 U2，然后再求出 U3。
2．如图所示为远距离交流输电的简化电路图。发电厂的输出电压是 U，用 等效总电阻是 r 的两条输电线输电，输电线路中的电流是 I1，其末端间的电压为 U1。在输电线与用户间连有一理想变压器，流入用户端的电流是 I2。则( )
远距离输电(1)PPT课件
9
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
2021
高压输电
10
远距离输电过程示意图
2021
11
探究与交流：
在高压输电三个回路中，各部分的功率、电压和 电流关系如何？
I1
I2
I3
I4
P1
P2
r线
P3
P4
F
U 1 n1
n2 U 2
U 3 n3
n4 U 4
R用
功率关系： P1 P2 P2PP3 P3 P4
由 R 可L知：
S
（1）减少输电线的长度L
（2）增加导线的横截面积S
（3）减少材料的电阻率ρ
2021
6
做一做：P62-例题
把功率为220KW的电能用铝导线输送到10km以外 的地方，要使功率损失为输送功率的10%，用220V的 电压输电，导线横截面积大约为多少？（已知铝的 电阻率ρ=2.7×10-8Ω·m）
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，
电价低。
2021
4
二、降低能耗的两个途径
思考： 远距离大功率输电面临的困难是什么？
在输电线上有功率损失。
讨论与交流：
1、输电线上功率损失的原因是什么？功率损 失的表达式是什么？
输电线上功率损失的主要原因是由于输电线有电阻，会有 一部分电能转化为热能而损失掉。
2021
18
课堂练习：
7、某小型水电站发电机输出的电功率为100 kW， 输出电压250 V，现准备向远处输电，所用输电线 的总电阻为8Ω，要求输电时在输电线上损失的电功 率不超过输送电功率的5%，用户获得220 V电压. 求应选用匝数比为多大的升压变压器和降压变压器？ （理想变压器）
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第五章、交流电
远距离输电
远距离输电
• 教纲考纲要求
– 掌握输电过程中输出功率、终端得到的功率、线路 损失功率之关系及影响线路功率损失的因素
– 掌握远距离输电的过程中，升、降变压器的应用及 有关计算
继电高中
远距离输电的原因
能源丰富，有利开发
电站站址
远距离
能源缺乏，用电量大
用户（负载）
继电高中
• 主要问题
•
12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人 的错儿 。2021/3/52021/3/52021/3/5Fr iday, March 05, 2021
•
13、知人者智，自知者明。胜人者有 力，自 胜者强 。2021/3/52021/3/52021/3/52021/3/53/5/2021
•
14、意志坚强的人能把世界放在手中 像泥块 一样任 意揉捏 。2021年3月5日星期 五2021/3/52021/3/52021/3/5
课后思考
• 如图是发电厂发出的电经过一台升压器变压进行高压 输电后，再经过一台降压变压器降压送入一居民小区 的示意图，已知发电机的功率为P＝4×103KW，电压 U＝400V，高压输电线上电阻r＝10欧，欲使高压输电 线路上损失的电能控制在10％，则升压变压器和降压
变压器原、副线圈的匝数比各是多少才能使多少盏 “200V，100W”的电灯正常发光？
•
15、最具挑战性的挑战莫过于提升自 我。。2021年3月2021/3/52021/3/52021/3/53/5/2021
•Leabharlann 16、业余生活要有意义，不要越轨。2021/3/52021/3/5Marc h 5, 2021
•
17、一个人即使已登上顶峰，也仍要 自强不 息。2021/3/52021/3/52021/3/52021/3/5
谢谢观赏
You made my day!
我们，还在路上……
输送功率、输送电压与用户所得功率
间的关系
设输送功率为P，输送电压为U，线路总电阻为R，线路损耗 功率为P1，用户所得功率为P2
•P一定时，可知：因为I=P/U， P1＝Q/t=I2R 所以用户得到的功率为：
P2 PP1 PU P2R
•当U一定时，可得：
P1P2 P
P2 U P2RPUR2P2UR2PU 2R22U 2R22
• 由发电站F向远处负载A输电，输出功率P＝200kW，已 知输电导线总电阻R=5欧，当发电端用U1＝11KV的电压 输电时，输电线上的电压损失为多少？功率损失和效 率是多少？能否采用400V低压输电？
• 用1万伏高压输送100千瓦的电功率，在输电线上损失 2%的电功率，则输电线的电阻是___________欧姆，如 果把输送电压降低一半，则输电线上损失功率将占输 送功率的___%。
UR2PU 2R22
可见，当 P
U4UR222时，UR用2户P所U 2R得22最4UR22
2R
大功率为P2MAX
率为
U2 4R2
此时输送效
P2MA X10% 050%
P
练习
• 发电厂输出的交流电压为2.2万伏,输送功率为2.2×106 瓦,现在用户处安装一降压变压器,用户的电压为220伏, 发电厂到变压器间的输电导线总电阻为22欧,求:(1)输 电导线上损失的电功率;(2)变压器原副线圈匝数之比。
•
9、有时候读书是一种巧妙地避开思考 的方法 。2021/3/52021/3/5Fr iday, March 05, 2021
•
10、阅读一切好书如同和过去最杰出 的人谈 话。2021/3/52021/3/52021/3/53/5/2021 6:21:50 PM
•
11、越是没有本领的就越加自命不凡 。2021/3/52021/3/52021/3/5M ar-215- Mar-21
– 电流流过输电导线时，由于电流的热 效应，必然有一部分电能转化成热而 损失掉
P损＝I2R线
• 解决办法
– 在输送功率不变的情况下
P损＝I2R线＝UP输 输
L S
远
距
离
解 决 方 法
输 电 的 主 要
问
题
及
• 两个基本公式
– 电压关系
U 升 U 降 ＋ U I线 R ＋ U 降
– 能量关系
P 出 ＝ P 损 ＋ P 降 ＝ I2R 线 ＋ IU 降 ＝ IU 升
远距离输电
远距离输电
• 教纲考纲要求
– 掌握输电过程中输出功率、终端得到的功率、线路 损失功率之关系及影响线路功率损失的因素
– 掌握远距离输电的过程中，升、降变压器的应用及 有关计算
继电高中
远距离输电的原因
能源丰富，有利开发
电站站址
远距离
能源缺乏，用电量大
用户（负载）
继电高中
• 主要问题
•
12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人 的错儿 。2021/3/52021/3/52021/3/5Fr iday, March 05, 2021
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13、知人者智，自知者明。胜人者有 力，自 胜者强 。2021/3/52021/3/52021/3/52021/3/53/5/2021
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14、意志坚强的人能把世界放在手中 像泥块 一样任 意揉捏 。2021年3月5日星期 五2021/3/52021/3/52021/3/5
课后思考
• 如图是发电厂发出的电经过一台升压器变压进行高压 输电后，再经过一台降压变压器降压送入一居民小区 的示意图，已知发电机的功率为P＝4×103KW，电压 U＝400V，高压输电线上电阻r＝10欧，欲使高压输电 线路上损失的电能控制在10％，则升压变压器和降压
变压器原、副线圈的匝数比各是多少才能使多少盏 “200V，100W”的电灯正常发光？
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15、最具挑战性的挑战莫过于提升自 我。。2021年3月2021/3/52021/3/52021/3/53/5/2021
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17、一个人即使已登上顶峰，也仍要 自强不 息。2021/3/52021/3/52021/3/52021/3/5
谢谢观赏
You made my day!
我们，还在路上……
输送功率、输送电压与用户所得功率
间的关系
设输送功率为P，输送电压为U，线路总电阻为R，线路损耗 功率为P1，用户所得功率为P2
•P一定时，可知：因为I=P/U， P1＝Q/t=I2R 所以用户得到的功率为：
P2 PP1 PU P2R
•当U一定时，可得：
P1P2 P
P2 U P2RPUR2P2UR2PU 2R22U 2R22
• 由发电站F向远处负载A输电，输出功率P＝200kW，已 知输电导线总电阻R=5欧，当发电端用U1＝11KV的电压 输电时，输电线上的电压损失为多少？功率损失和效 率是多少？能否采用400V低压输电？
• 用1万伏高压输送100千瓦的电功率，在输电线上损失 2%的电功率，则输电线的电阻是___________欧姆，如 果把输送电压降低一半，则输电线上损失功率将占输 送功率的___%。
UR2PU 2R22
可见，当 P
U4UR222时，UR用2户P所U 2R得22最4UR22
2R
大功率为P2MAX
率为
U2 4R2
此时输送效
P2MA X10% 050%
P
练习
• 发电厂输出的交流电压为2.2万伏,输送功率为2.2×106 瓦,现在用户处安装一降压变压器,用户的电压为220伏, 发电厂到变压器间的输电导线总电阻为22欧,求:(1)输 电导线上损失的电功率;(2)变压器原副线圈匝数之比。
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9、有时候读书是一种巧妙地避开思考 的方法 。2021/3/52021/3/5Fr iday, March 05, 2021
•
10、阅读一切好书如同和过去最杰出 的人谈 话。2021/3/52021/3/52021/3/53/5/2021 6:21:50 PM
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11、越是没有本领的就越加自命不凡 。2021/3/52021/3/52021/3/5M ar-215- Mar-21
– 电流流过输电导线时，由于电流的热 效应，必然有一部分电能转化成热而 损失掉
P损＝I2R线
• 解决办法
– 在输送功率不变的情况下
P损＝I2R线＝UP输 输
L S
远
距
离
解 决 方 法
输 电 的 主 要
问
题
及
• 两个基本公式
– 电压关系
U 升 U 降 ＋ U I线 R ＋ U 降
– 能量关系
P 出 ＝ P 损 ＋ P 降 ＝ I2R 线 ＋ IU 降 ＝ IU 升