高压输电原理_课件3

高压输电原理
一、远距离输电为什么要用高电压
1、案例1：输电的损耗
思考： 1、计算输电导线中的电流时，为什么不用欧 姆定律 I＝U ？
R
2、从计算数据中看看，（在纯电阻电路中） 导致P损很大的原因是什么？
直接输电电路 示意图
不加说明时，不考虑阻抗对U损、P损的影响。
一、远距离输电为什么要用高电压
S2＝
ρLP 10%U
2 2
＝5.27

108m2
（直径0.013cm，不经济）
（3）由P损＝I2R＝（P/U）2R，得:
P损2 ＝（U1 ）2＝（ 220 ）2＝ 1
P损1
U2
110103 2.5105
小
结
远距离输电的计算：
输电电流： I＝ P总 1 UU
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
电压损失： U损＝IR＝
P总 U
交流输电电压不宜过高，以降低输电成本。
课堂练习
1、远距离输电时，在输送电功率不变的前提条件 下，下列说法正确的是( B )。
A．只有增大导线的电阻，才能减小电流，提高输 电效率
B．提高输电电压，能减小电流，提高输电效率 C．提高输电电压势必增大输电导线上的能量损耗 D．提高输电电压势必增大输电导线上的电流
R＝
P总 R U

1 U
功率损失：
P损＝I
2
R＝（
P总 U
）2 R

1 U2
2、减小输电电压和功率损失的方法（纯电阻电路）
电
U损＝I R
压
I、R越
损 输失 电
大，U损 越大。
损 耗
功
P损＝I 2R
率
I、R 越
损 失
大，P损 越大。
减小I、
R可减 P总＝U I
小U损、 P损
P总不变 时，增
大U可减 小I。
加粗导线、升高电压可减小P损，但XL、XC增大，U损更大。 导线、大地间的分布电容让电流旁路可导致P损增大。
2、用变压器进行远距离输电，输送的电功率为P，
输送电压为U，输电导线的电阻率为ρ，导线横截面积
为S，导线总长为L，输电导线损耗的电功率为P1，用 户得到的电功率为P2，则( B、D )。
A．P1

U2S ρL
C．P2

P

U2S ρL
B．P1

P2 ρL U2S
D．P2

P

P2 ρL U2S
3、把功率为220kW的电能用铝导线(ρ铝＝2.9×10-8Ω·m) 输送到10km 外的地方，如果功率损失在输送功率的10%，那么
一、远距离输电为什么要用高电压
3、案例2：高压输电的计算
输电电流：
I＝ P0 U
＝15.0205110038
A＝250A
电压损失：
U损＝IR＝
P0 U
R＝ P0 R U
功率损失：
P损1＝I
2
R1＝（
P0 U
）2 R1＝（15.0205110038
）2
0.5W＝3.1

104
W
P损2＝I
（1）如果采用220V的电压输电，导线的横截面积需多大？
（2）采用110kV的电压输电，导线的横截面积又是多大？
（3）若用同种导线输电，则用110kV和220V电压输电损失
的功率之比是多少？
解（1）由（ P ）2 ρ L ＝10%P 得：
U1
S1
（2）S若1＝采10ρ用%LUP11120＝k6V38的U1电12 压0输.01电32，m2由（（直UP径2 ）62. 4ρ8SLc2m＝，10%不P现得实：）
2
R2＝（
P0 U
）2 R2＝（15.0205110038
）2
50
W＝3.1
106
W
P损2 P
＝13.2.15110068
100%＝2.5%
二、交流输配电网
一升
三降
一降 二降
交流输配电网结构示意图（一升三降）
二、交流输配电网
三个电路，两处联系。 交流输电简化模型示意图（一升一降）