3.4 远距离输电 课件 -2023-2024学年高二下学期物理粤教版（2019）选择性必修第二册

其他形式的能量 发电站 把各种 热能 核能 风能 水流能 太阳能 化学能 比如： 转化为 电能 再输送给 学校 工厂 普通用户 电能在从发电站传输给用户的过程中要考虑什么问题？要注意什么？ 远距离输电过程 我国很多发电厂建在能源聚集的西部地区,而用电量大的城市多在东部沿海地区。从发电厂到用电量大的区域的远距离输电中，如何减少电能的损耗？ 01 输送电能的基本要求 交变电流 4 输送电能的基本要求 1 可靠 保证供电线路可靠地工作，故障少 3 经济 输电线路建造和运行费用低，电能损耗少 2 保质 保证电能的质量——电压和频率稳定 各种用电设备都是按照一定的工作电压设计的，电压过低或过高，用电器都不能正常工作，甚至会造成损坏。使用交流的用电器还要求频率稳定。 发电厂 用户 P损＝I2r 输电线上的功率损失： （1）减小输电线的电阻 （2）减小输电导线中的电流 减小输电导线上的电功率损失，有哪些途径？ 想一想 减少输电线上功率损失的方法 1.减小输电线的电阻R( ) （1）减小电阻率：目前一般用电阻率较小的铜或铝作导线材料。（银的电阻率最小，但价格昂贵） （2）适当增大导线的横截面积S，但横截面积S太大要多耗费金属材料，增加成本，同时给架线带来很大困难。 （3）减小输电线的长度L，不可行，因为要保证输电距离。 (ΔP=I2R) 采用高压输电是减小输电线上功率损失最有效、最经济的措施。 根据ΔU=IR，以上方法也可以同时减小输电线上的电压损失。 2.减小输电电流I( ) (2)提高输电电压U ：由 可知在输送功率P一定，输电线电阻R一定的条件下，输电电压提高到原来的n倍，输电线上的功率损失降为原来的 倍。 (1)减小输送功率P：在实际中不能以用户少用或不用电来达到减少损耗的目的。 目前我国远距离送电采用的电压有110kV、220kV、330kV，输电干线已经采用500kV的超高压，西北电网的电压甚至达到750kV。 03 远距离输电的电路分析 交变电流 9 电能输送的基本模型 升压变压器 降压变压器 升压变压器 降压变压器 功率关系： 电压关系： 电流关系： 2、基本关系式 I2＝I3＝I线 -13- 考点一 考点二 考点三 远距离输电(师生共研) 远距离输电问题的“三二一” 1.理清三个回路(如图)   在回路2中,U2=ΔU+U3,I2=I线=I3。 多维课堂·思维突破 -14- 考点一 考点二 考点三 多维课堂·思维突破 -15- 考点一 考点二 考点三 多维课堂·思维突破 直流输电 科学漫步 超导输电 2.抓住两个联系 (1)理想的升压变压器联系着回路1和回路2,由变压器原理可得:线圈1(匝数为n1)和线圈2(匝数为n2)中各个量间的关系是,P1=P2。 (2)理想的降压变压器联系着回路2和回路3,由变压器原理可得:线圈3(匝数为n3)和线圈4(匝数为n4)中各个量间的关系是,P3=P4。 3.掌握一个守恒 能量守恒关系式P1=P损+P4。 方法归纳输电线路功率损失的四种计算方法 (1)输送功率是指升压变压器输出的功率,损失功率是指由于输电线发热而消耗的功率。两者关系是P损=P-P'(P为输送功率,P'为用户所得功率)。 (2)P损=R线,I线为输电线路上的电流,R线为线路电阻。 (3)P损=,ΔU为输电线路上损失的电压。 (4)P损=ΔUI线。 在远距离输电问题中,计算线路功率损耗时应用P损=R线,其原因是I线可以由公式P输出=I线U输出求出,而P损=ΔUI线和P损=则不常用,其原因是在一般情况下,ΔU不易求出,且易将ΔU和U输出相混而造成错误。 $$