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高二物理3-2高压输电原理

时间: 2023-12-17 17:02:41 |   作者: 导线

  知识与能力: 知识与能力: • 了解为什么用高压输电。 了解为什么用高压输电。 • 知道减少远距输送电能损失的主要途径。 知道减少远距输送电能损失的主要途径。 • 了解电网在能源利用上的作用,认识科学 了解电网在能源利用上的作用, 技术对人类生活的深远影响。 技术对人类生活的深远影响。

  *增大导线的横截面 增大导线的横截面-——多种困难 增大导线的横截面 多种困难 *实际是多股绞线拧成的,中心是钢线, 际是多股绞线拧成的,中心是钢线, 际是多股绞线拧成的 钢线 它的机械强度大,不易拉断; 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, 铝线,不仅导电性能好,而且密度小,使 输电线不致太重。 输电线不致太重。

  思考:是不是输电电压越高越好?为什么? 思考:是不是输电电压越高越好?为什么? 输电电压越高越好 不是。电压过高,会增加绝缘有困难, 不是。电压过高,会增加绝缘有困难,因而架 线的费用增加,输电线路还容易向大气放电, 线的费用增加,输电线路还容易向大气放电, 增加电能的损失。要考虑, 增加电能的损失。要考虑,选择正真适合的输 电电压。 电电压。 *说明:一般大型发电机组发电电压是10KV左右, 说明: 10KV左右 说明 一般大型发电机组发电电压是10KV左右, 先升到110KV 220KV、330KV或550KV后经高 110KV、 要先升到110KV、220KV、330KV或550KV后经高 压架空线送出。到了用电区, 压架空线送出。到了用电区,又要遂级把电压 降下来。 降下来。

  例题:把功率200 kW电能用铝线 km处,要使 例题:把功率200 kW电能用铝线 km处 电能用铝线%, V电压输电 电压输电, 功率损失10%,用110 V电压输电,导线%=20000W 解析:P损=P×10%=200000×10%=20000W 导线电流I P/U,导线 又 导线电流I=P/U,导线倍。

  导线是有电阻的,电流流过时, 导线是有电阻的,电流流过时,由于电 流的热效应而使导线发热, 而使导线发热 流的热效应而使导线发热,一部分电能 转化成热能而损失掉。 转化成热能而损失掉。

  一、输电导线发热损失电能的计算:P损=I2R 输电导线发热损失电能的计算: 发热损失电能的计算 二、减少输电导线发热损失电能的方法:减小输电线的R和I 减少输电导线发热损失电能的方法:减小输电线的R 输电导线发热损失电能的方法 三、减小输电线的电阻的方法: 减小输电线、选用电阻率小的金属作导线、增大导线、综合:多股绞线——钢芯铝线 综合:多股绞线 钢芯铝线 减小输电线的电流方法——提高输电电压,P输=UI 提高输电电压, 四、减小输电线的电流方法 提高输电电压 五、高压输电全过程;示意图和有关计算 高压输电全过程; 六、电网供电:网络化,国际化。经济、可靠、质量高 电网供电:网络化,国际化。经济、可靠、

  分析讨论: 分析讨论:如何 1 . 降低导线电阻 L 电阻的决定式: 电阻的决定式: R = ρ

  ρ是导线的电阻率,L是导线的长度,S是导线 是导线的电阻率, 是导线的长度, 的横截面积。 的横截面积。

  减少导线电阻的方法: 减少导线电阻的方法: *缩短距离 不可能 缩短距离—不可能 缩短距离 减少ρ (1)减少ρ 选用电阻率小的金属作导线材料。 选用电阻率小的金属作导线材料。 一般用铝或铜) (一般用铝或铜)

  例与练 3、把功率为22KW的电能用总电阻为2Ω的导线Ω的导线Ω 送到远方的用户, 220V的电压输电 的电压输电, 送到远方的用户,用220V的电压输电,导线损 失的功率为多少?若改用22KV的电压输电, 22KV的电压输电 失的功率为多少?若改用22KV的电压输电,导 线损失的功率又为多少? 线损失的功率又为多少?

  输送功率 100KW以下 100KW以下 几千千瓦 ~几万千瓦 输送距离 几百米以内 几十千米 ~上百千米 送电电压 220V 35kv 或者110kv 或者110kv 220kv或 220kv或 更高 送电方式 低压送电 高压送电

  例与练 1、远距离输电时,为减少输电线上电能损失, 远距离输电时,为减少输电线上电能损失, 应( ) B A.提高输送电压 提高输送电压, A.提高输送电压,增大输送电流 B.提高输送电压,减小输送电流 B.提高输送电压, 提高输送电压 C.减小输送电压 减小输送电压, C.减小输送电压,增大输送电流 D.减小输送电压 减小输送电压, D.减小输送电压,减小输送电流

  通常把由输电、变电、 通常把由输电、变电、配电设备及相应的辅 助系统组成的联系发电与用电的统一整体称为电 助系统组成的联系发电与用电的统一整体称为电 力网。简称电网 现在,有的还与外国联网, 电网。 力网。简称电网。现在,有的还与外国联网,形 成国际化的电网。 成国际化的电网。 优点:(1)用电网送电,可以在一次能源产地 优点:(1 用电网送电, :( 使用大容量的发动机组, 使用大容量的发动机组,减少发电设施的重复 建设,降低运输成本,获得最大经济利益。 建设,降低运输成本,获得最大经济利益。 (2)能够保证发电和供电系统的安全与 能够保证发电和供电系统的安全与 可靠,调整不一样的地区的电力供需的平衡, 可靠,调整不一样的地区的电力供需的平衡,保障 供电的质量。 供电的质量。

  2.降低导线中的电流 降低导线中的电流 注:发电机输出功率是一定的,由P=UI 发电机输出功率是一定的 输出功率是一 减少I 必须提高输电电压U 知,要减少I,就必须提高输电电压U。 电路中电能的损失为: 电路中电能的损失为:

  为了合理规划利用这些资源, 为了合理规划利用这些资源,发电站要修建在靠 近这些能源的地方。 近这些能源的地方。 而用电的地方却分布很广。城市、乡村、 而用电的地方却分布很广。城市、乡村、高 平原…… 山、平原…… 有的地方离发电站很远, 有的地方离发电站很远,因此就需要把电能 输送到远方,即远距离输电。 输送到远方,即远距离输电。

  思考:若输电电压提高为原来的100倍 思考:若输电电压提高为原来的100倍,则输 为原来的100 送过程中损失的功率变为原来的多少倍? 送过程中损失的功率变为原来的多少倍?

  例与练 2、在远距离输电中,输电线电阻一定,输送电功 在远距离输电中,输电线电阻一定, 率一定,如果将输电电压提高到原来的10 10倍 率一定,如果将输电电压提高到原来的10倍,则 输电线上消耗的功率变为原来的( 输电线上消耗的功率变为原来的( D ) A.10倍 B.1/10倍 A.10倍 B.1/10倍 C.100倍 D.1/100倍 C.100倍 D.1/100倍

  4.利用超导材料可实现无损耗输电, 4.利用超导材料可实现无损耗输电,现有一 利用超导材料可实现无损耗输电 直流电路,输电总电阻为0.4Ω 0.4Ω, 直流电路,输电总电阻为0.4Ω,它提供给 用电器的电功率为40kw 电压为800V 40kw, 800V, 用电器的电功率为40kw,电压为800V,若 用临界温度以下的超导电缆代替原来的输 电线,保持供给用电器的功率和电压不变, 电线,保持供给用电器的功率和电压不变, A 那么节约的电功率为( 那么节约的电功率为( ) 1.6× A、1kw B、1.6×103kw D、 C、1.6kw D、10kw

  1/1002 电能用铝线 kW电能用铝线 kW电能用铝线送到 km处 要使功率损失10% 10%, 11KV电压 km处,要使功率损失10%,用11KV电压 输电,导线横截面积多大? 输电,导线横截面积多大?