电能的输送 课件
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电压越高，对输电线路和变压器的要 求越高，建设费用越高。
电网：通过网状的输电线、变电站， 将许多电厂和用户连接起来， 形成全国性或区域性的输电网络。
远距离输电原理
忽略 理想
△P
r线
理想 忽略
F P送 P1 P2 ～
P3 P4 P用 R用
升压变压器
降压变压器
思考与讨论 1、功率关系？
P送=P1 =P2 P2=△P+P3 P3=P4=P用
忽略
P送
P1
F UF U1n1
△P
P2
r △ U 线 P3
n2 U2 =U送 U3n3
忽略
P4
P用
n4 U4 U用 R用
升压变压器
降压变压器
思考讨论 2、电压关系？
UF = U1
U2=△U+ U3
U4 = U用
U1 U2
=
n1 n2
U3 U4
=
nn43
P送
P1
F UF U1n1
IF
I1
△P
r I P2 r△ U 线 P3
n2 U2
U3n3
I2
I3
P4
P用
n4 U4 U用 R用
I4
I用
升压变压器
思考
降压变压器
3、电流关系：
P
～U
r线 △P
Un11 n2
n3 nU44 U用 R用
升压变压器
降压变压器
交流高压输电的基本环节过程
发电厂
升压变压器
用户
降压变压器
高压输电线
电网供电
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，西北电网达到750kV。
电网供电
思考 是不是输电电压越高越好?
要多大? S=246cm2
结论：减小输电线电阻不是减少电能损耗的
探究实验2
结论：发电厂远距离输电过程可以通过 提高输电电压减小输电线电功率损失。
例2 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?用户
得到的电压?
(1)25A 250V 150V
电能的输送
电厂建址
远距离
用户(负载)
能源丰富 有利开发
基本要求
输送
用电量大 能源缺乏
探究实验1
结论：发电厂远距离输电过程需要 考虑输电线电阻分压和电功率损失。
思考讨论
UF =U送 △ U
U用
P送
△P
P用
△U=U送-U用= Ir △P=P送-P用=I2r
结论：减小输电线电阻和输电电流, 是减少电能损失的的两个途径。
减小输电线电阻
常见导体的电阻率
材料 20℃时的电阻率 （×10-8Ω• m）
*选用电阻率小的金属作导线材料。银金
1.6 2.2
铜 1.72 铝 2.9
*缩短距离
锌 5.9 铁 9.78
*增大导线的横截面积
铅 20.6
例1 把功率为220KW的电能用铝导线（ρ铝=2.7×10-
8Ω• m）输送到10km外的地方,要使功率损失在输送功率 的10%以内.采用220V的电压输电,导线的横截面积至少
I1 I2
=
n2 n1
I 2=I r=I 3
I3Fra Baidu bibliotekI4
=
n4 n3
I4 =I用
例3
某小型水电站发电机的输出功率为10 kW，输出电压 为400 V，向距离较远的用户供电，为了减少电能损失， 使用2 kV高压输电，最后用户得到220 V、9.5 kW的电力 求：（1）水电站升压变压器原、副线圈匝数比n1∶n2； （2）输电线路导线电阻R； （3）用户降压变压器原、副线圈匝数比n3∶n4。
(2)输电线损失的功率?用户得到的功率?
(2)6250W 3750W
(3)若用4000V电压输电，输电线损失的功率?
用户得到的功率? (3) 62.5W 9937.5W
结论：在输电功率不变的前提下，提高 输电电压是减少电能损失的最有效的办 法。
思考讨论
如何做到高压送电？ 能否画出你的设计电路示意图？ 请展示小组说说设计思想？
电网：通过网状的输电线、变电站， 将许多电厂和用户连接起来， 形成全国性或区域性的输电网络。
远距离输电原理
忽略 理想
△P
r线
理想 忽略
F P送 P1 P2 ～
P3 P4 P用 R用
升压变压器
降压变压器
思考与讨论 1、功率关系？
P送=P1 =P2 P2=△P+P3 P3=P4=P用
忽略
P送
P1
F UF U1n1
△P
P2
r △ U 线 P3
n2 U2 =U送 U3n3
忽略
P4
P用
n4 U4 U用 R用
升压变压器
降压变压器
思考讨论 2、电压关系？
UF = U1
U2=△U+ U3
U4 = U用
U1 U2
=
n1 n2
U3 U4
=
nn43
P送
P1
F UF U1n1
IF
I1
△P
r I P2 r△ U 线 P3
n2 U2
U3n3
I2
I3
P4
P用
n4 U4 U用 R用
I4
I用
升压变压器
思考
降压变压器
3、电流关系：
P
～U
r线 △P
Un11 n2
n3 nU44 U用 R用
升压变压器
降压变压器
交流高压输电的基本环节过程
发电厂
升压变压器
用户
降压变压器
高压输电线
电网供电
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，西北电网达到750kV。
电网供电
思考 是不是输电电压越高越好?
要多大? S=246cm2
结论：减小输电线电阻不是减少电能损耗的
探究实验2
结论：发电厂远距离输电过程可以通过 提高输电电压减小输电线电功率损失。
例2 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?用户
得到的电压?
(1)25A 250V 150V
电能的输送
电厂建址
远距离
用户(负载)
能源丰富 有利开发
基本要求
输送
用电量大 能源缺乏
探究实验1
结论：发电厂远距离输电过程需要 考虑输电线电阻分压和电功率损失。
思考讨论
UF =U送 △ U
U用
P送
△P
P用
△U=U送-U用= Ir △P=P送-P用=I2r
结论：减小输电线电阻和输电电流, 是减少电能损失的的两个途径。
减小输电线电阻
常见导体的电阻率
材料 20℃时的电阻率 （×10-8Ω• m）
*选用电阻率小的金属作导线材料。银金
1.6 2.2
铜 1.72 铝 2.9
*缩短距离
锌 5.9 铁 9.78
*增大导线的横截面积
铅 20.6
例1 把功率为220KW的电能用铝导线（ρ铝=2.7×10-
8Ω• m）输送到10km外的地方,要使功率损失在输送功率 的10%以内.采用220V的电压输电,导线的横截面积至少
I1 I2
=
n2 n1
I 2=I r=I 3
I3Fra Baidu bibliotekI4
=
n4 n3
I4 =I用
例3
某小型水电站发电机的输出功率为10 kW，输出电压 为400 V，向距离较远的用户供电，为了减少电能损失， 使用2 kV高压输电，最后用户得到220 V、9.5 kW的电力 求：（1）水电站升压变压器原、副线圈匝数比n1∶n2； （2）输电线路导线电阻R； （3）用户降压变压器原、副线圈匝数比n3∶n4。
(2)输电线损失的功率?用户得到的功率?
(2)6250W 3750W
(3)若用4000V电压输电，输电线损失的功率?
用户得到的功率? (3) 62.5W 9937.5W
结论：在输电功率不变的前提下，提高 输电电压是减少电能损失的最有效的办 法。
思考讨论
如何做到高压送电？ 能否画出你的设计电路示意图？ 请展示小组说说设计思想？