内容正文:
3.4 电能的输送
秦山核电站
内蒙古准格尔热电厂
为了合理的利用能源,发电站要建在靠近能源的地方.
有的地方离发电站很远,因此需要把电能输送到远方,这就涉及电能的输送问题
思考:为什么要高压输电呢?
一、电能输送基本要求
基本要求:
可靠:是指保证供电线路可靠地工作,少有故障和停电。
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。
可靠、保质、经济.
二、输电的模型
r
输电线
输电线
电 源
用 户
U送
电源向外输电时,其两端的电压即为输送电压。
输送电压:
电源对外发出的功率即输送功率。
输送功率:
思考:导致输电过程中电能损耗的原因是什么?
三、降低输电损耗的两个途径
r
输电线
输电线
电 源
用 户
U送
问题探究1:输电线上损失的功率表达式是什么?
若输电电流为I,输电线的电阻为r,则功率损失为ΔP=I2r
问题探究2:如何减小输电线上的功率损失?
由ΔP=I2r可知:
(1)减少输电线的电阻
(2)减少输电线的电流
(1)若减少输电线的电阻,输电线长度一定的情况下,如何采取措施?
由 可知:
②减少材料的电阻率ρ
①增加导线的横截面积S
(2)若采用减小导线中电流的方法,又应采用什么措施?
由 P=IU 可知:
提高输电电压U,便可减小输电电流I
思考:为什么不减小输送功率呢?
由于电站的装机容量一定,因此电站向外输送的电功率是一定的,即在实际中不能以用户少用或不用电来减少输电线上的功率损失。
三、降低输电损耗的两个途径
例1、把功率为22KW的电能用总电阻为2Ω的导线输送到远方的用户,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,导线损失的功率又为多少?
22KV输电,损失的功率为
220V输电,损失的功率为
减小输送电流的方法可以通过提高输电电压来实现。
总结:
四、电网供电
远距离输电过程示意图
四、电网供电
问题探究3、高压输电三个回路中,各部分的功率、电压和电流关系如何?
1
4
2
2
3
U
U
U
U
R
I
F
用
线
r
I1
I3
I4
n1
n2
n3
n4
P1
P2
P3
P4
功率关系:
电压关系:
电流关系:
问题探究4、在高压输电模型中,设发电机的输出功率为P,输送电压为U1,输电线的电