1、3.2.4 电能的输送,一、降低输电损耗的两个途径 1.输送电能的基本要求,电压,频率,电能,2.降低输电损耗的两个途径(1)输电线上的功率损失：P_，I为输电电流，r为输电线的电阻。(2)降低输电损耗的两个途径减小输电线的_：在输电距离一定的情况下，为了减小_，应当选用电阻率小的金属材料，还要尽可能增加导线的_。减小输电导线中的_：为减小输电_，同时又要保证向用户提供一定的电功率，就要提高输电_。,I2r,电阻,电阻,横截面积,电流,电流,电压,思考判断(1)输电线上电功率的损失，与输电线的电阻成正比，与输电电流的平方成正比。 ( ),(3)由PI2r可知，减小输电线的电阻和降低输电电流可减
2、小输电损失。( ) (4)高压输电是通过提高电压，减小输电电流来减少电路发热损耗的。 ( ),二、电网供电 1.远距离输电的基本原理：在发电站内用升压变压器升压，然后进行远距离输电，在用电区域通过_变压器降到所需的电压。 2.电网：通过网状的输电线、_，将许多电厂和广大用户连接起来，形成全国性或地区性的输电_。 3.电网输电的优点降低一次能源的运输成本，获得最大经济效益。减小_的风险，调节不同地区电力供求的平衡，保障供电的质量。合理调度电力，使_的供应更加可靠，质量更高。,降压,变电站,网络,断电,电力,思考判断(1)使用变压器进行远距离输电，用户得到的电压可以高于发电机输出的电压。( )(2
3、)远距离输电时，若升压变压器匝数比为1n，降压变压器匝数比为n1，则升压变压器的输入电压和降压变压器的输出电压相等。 ( )(3)电厂与用户离得越远，用户得到的交流电的频率比电厂发出的交流电的频率小得越多。 ( )(4)远距离输电时，输送电压越高越好。 ( ),降低输电损耗的两个途径,要点归纳,易错提醒(1)输电电压是指加在高压输电线起始端的电压U，损失电压是指降落在输电线路上的电压UIR。(2)输送功率是指高压输电线起始端输出的功率，损失功率是输电线上消耗的功率。(3)无论从减少输电线路上的功率损失，还是减小电压损失来看，都要求提高输电电压，以减小输电电流。,例1 中国已投产运行的1 000
4、 kV特高压输电，是目前世界上电压最高的输电工程。假设甲、乙两地原来用500 kV的超高压输电，在保持输送电功率和输电线电阻都不变的条件下，现改用1 000 kV特高压输电，不考虑其他因素的影响。则( ),精典示例,答案 C,针对训练1 (多选)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，通过输电线的电流为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( ),答案 BCD,远距离输电,1.输电过程示意图,要点归纳,2.高压输电过程的几个电压的区别(1)输送电压：输电线始端电压，如图中的U2。(2)用户电压：最终用户得到的电压，如图中的U4。(3)损失电压表
5、示形式：输电线始端电压与末端电压的差值即UU2U3I2R。形成原因：输电线上的电压损失原因是输电导线有电阻，电流通过输电线时，会在线路上产生电势降落，致使输电线路末端的电压比起始端电压要低。,高压输电过程示意图,3.输电过程的几个基本关系(1)功率关系：P1P2，P2P线P3，P3P4。,例2 发电机两端的电压为220 V，输出功率44 kW，输电导线的总电阻为0.2 ，如果用原、副线圈匝数比为110的升压变压器升压，经输电线后，再用原、副线圈匝数比为101的降压变压器降压供给用户。(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
6、功率。,精典示例,解析 (1)线路示意图如图所示。,所以降压变压器原线圈的输入电压和电流为U3U2U损2 200 V4 V2 196 V，I3I220 A。,用户得到的功率为P4U4I4219.6200 W4.392104 W。,(3)若直接用220 V低压供电，线圈示意图如图所示，,输电线路上的电压损失UIR线2000.2 V40 V。 所以用户得到的电压U2U1U220 V40 V180 V， 用户得到的功率为PU2I180200 W3.6104 W。 答案 (1)见解析图 (2)219.6 V 4.392104 W (3)180 V 3.6104 W,远距离输电问题的四个关键 (1)画出
7、一个模型远距离输电模型图。 (2)抓住输电的两端电源和用电器。 (3)分析两条导线输电导线。 (4)研究两次电压变换升压和降压。,针对训练2 如图1为远距离输电示意图，两变压器均为理想变压器，升压变压器T的原、副线圈匝数分别为n1、n2，在T的原线圈两端接入一电压uUmsin t的交流电源，若输送电功率为P，输电线的总电阻为2r，不考虑其他因素的影响，则输电线上损失的电功率为( )图1,答案 C,1.(输电线上的电能损失)在远距离输电过程中，为减少输电线路上的电能损失，可采用的最佳方法是( )A.使输电线粗一些 B.减小输电线长度C.减少通电时间 D.采用高压输电解析 从造成电能损失的原因分析
8、，要减少电能损失，需要减小电阻、减小输电电流，减小电阻已达到目前技术的极限了，因此，应当采用高压输电，减小输电电流。故选项D正确。答案 D,2.(输电线上的损耗)(多选)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，则下列说法正确的是( ),答案 AC,3.(远距离输电)如图2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，流入用户端的电流为I2。则( )图2,答案 A,4.(远距离输电)如图3甲是远距离输电线路示意图，图乙是用户端电压随时间变化的图象，则( )图3A.发电机产生的交流电的频率是100 HzB.降压变压器输出的电压有效值是340 VC.输电线的电流仅由输送功率决定D.仅增加升压变压器的副线圈匝数，其他条件不变，输电线损失的功率减小,答案 D,
