内容正文:
电能的输送
输送电能的基本要求是:
可靠、保质、经济
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
1、为什么输电线上有电能损失?
由于输电线长,电阻大,当电流通过输电线时,产生热量Q,损失一部分电能,同时输电线上有电压降,故又损失一部分电压.
一、输电线上的功率损失
2、如何减少电能损失?
(1)减少导线电阻,由电阻定律知
*
①减小材料的电阻率ρ.银的电阻率最小,但价格昂贵,目前选用电阻率较小的铜或铝作输电线.
②减小输电线的长度L不可行,因为要保证输电距离.
③增加导线的横截面积,可适当增大横截面积。太粗不可能,既不经济又架设困难。
(2)减小输电线中的电流
练习: 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是多少?用户得到的电压是多少?(2)输电线损失的功率是多少?用户得到的功率是多少?(3)如果采用4000V电压输电,输电线损失的功率是多少?
(1)25A 250V 150V
(2)6250W 3750W
(3) 62.50W
提高输电电压,是减少电能损失的行之有效的办法
二、远距离输电原理图
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
升压变压器
降压变压器
电压关系:
发电厂输出电压 U1
升压后 U2=n2U1/n1
降压后U4=n4U3/n3
U损=I2R
U3=U2-U损
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
升压变压器
降压变压器
电流关系:
I2 = P / U2
I4 = P4 / U4
I1 / I2= n2 / n1
I3 / I4= n4 / n3
I2 =I3
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
升压变压器
降压变压器
功率关系:
P1=P2=P
P损=I22R