創(chuàng)新設(shè)計(jì)高中物理魯科選修電能的遠(yuǎn)距離傳輸PPT課件

1、電壓 頻率 電阻 第1頁/共31頁升壓 第2頁/共31頁斷電 電力供需 整流器 逆變器 第3頁/共31頁第4頁/共31頁一、遠(yuǎn)距離輸電損耗的產(chǎn)生及減損方法1輸電導(dǎo)線上的功率損失(1)損失功率計(jì)算：設(shè)輸電電流為I，輸電線電阻為R，則輸電線上的功率損失為PI2R(2)減小輸電線上功率損失的方法第5頁/共31頁2輸電線上的電壓損失(1)電壓損失U輸電線路始端電壓U跟末端電壓U的差值，稱為輸電線路上的電壓損失，UUU，如圖432所示第6頁/共31頁(2)造成電壓損失的因素輸電線電阻造成電壓損失輸電線的感抗和容抗造成電壓損失注高中階段在計(jì)算時只考慮輸電線電阻所造成的電壓損失減小輸電線路上電壓損失的方法減

2、小輸電線電阻R用增大輸電導(dǎo)線的橫截面積來減小電阻對低壓照明電路有效，對高壓輸電線路效果不佳第7頁/共31頁減小輸電電流I在輸送電功率不變的前提下，提高輸電電壓是有效的措施高壓輸電既能減小功率損失，又能減小電壓損失，但在實(shí)際輸送電能時，還需綜合考慮各種因素，依照不同的情況，選擇合適的輸電電壓第8頁/共31頁二、遠(yuǎn)距離輸電的流程及基本關(guān)系1輸電線路的構(gòu)成由發(fā)電機(jī)、升壓變壓器、輸電導(dǎo)線、降壓變壓器，用電器構(gòu)成如圖433所示，由于發(fā)電機(jī)本身的輸出電壓不可能很高，所以采用高壓輸電時，在發(fā)電站內(nèi)需用升壓變壓器升壓后再由輸電線輸出，到用電區(qū)再用降壓變壓器降到用戶所需的電壓第9頁/共31頁2電網(wǎng)供電(1)電網(wǎng)

3、通過網(wǎng)狀的輸電線、變電站，將許多電廠和廣大用戶連接起來，形成全國性或地區(qū)性的輸電網(wǎng)絡(luò)，這就是電網(wǎng)(2)優(yōu)點(diǎn)經(jīng)濟(jì)便于使用大容量發(fā)電機(jī)組，降低運(yùn)輸成本；保質(zhì)減少斷電風(fēng)險(xiǎn)，調(diào)劑供需平衡；可靠根據(jù)不同“電源”的特點(diǎn)，合理調(diào)度電力第10頁/共31頁3遠(yuǎn)距離輸電的基本關(guān)系第11頁/共31頁第12頁/共31頁三、高壓直流輸電1高壓直流輸電(1)高壓直流輸電系統(tǒng)主要由整流站、直流線路和逆變站三部分組成(2)高壓直流輸電系統(tǒng)原理圖(如圖434所示)第13頁/共31頁第14頁/共31頁【典例1】 在遠(yuǎn)距離輸電時，輸送的電功率為P，輸電電壓為U，所用導(dǎo)線的電阻率為，橫截面積為S，總長度為l，輸電線損失的功率為P，用

4、戶得到的功率為P，則下列關(guān)系式正確的是()第15頁/共31頁答案BD第16頁/共31頁第17頁/共31頁【典例2】 發(fā)電機(jī)的端電壓為220 V，輸出功率44 kW，輸電導(dǎo)線的電阻為0.2 ，如果用初、次級線圈匝數(shù)之比為110的升壓變壓器升壓，經(jīng)輸電線后，再用初、次級線圈匝數(shù)比為101的降壓變壓器降壓供給用戶(1)畫出全過程的線路示意圖；(2)求用戶得到的電壓和功率；(3)若不經(jīng)過變壓而直接送到用戶，求用戶得到的電壓和功率思路點(diǎn)撥畫好電路圖，將各物理量在圖上標(biāo)準(zhǔn)確，然后理解各物理量之間的關(guān)系第18頁/共31頁解析(1)示意圖如下圖所示第19頁/共31頁第20頁/共31頁第21頁/共31頁答案見解

5、析借題發(fā)揮處理遠(yuǎn)距離輸電問題，首先要畫出輸電線路示意圖，并將已知量和待求量寫在電路圖的相應(yīng)位置其次解題時要抓“兩頭”電源、用電器要注意“中間一條線”輸電線，以變壓器為界將整個輸電電路劃分為幾個獨(dú)立的回路以變壓器為聯(lián)系的紐帶將“兩頭”與中間“輸電線”聯(lián)系起來，抓住P入P出，利用變壓比、變流比等規(guī)律進(jìn)行分析與計(jì)算第22頁/共31頁【變式2】 某小水電站發(fā)電機(jī)輸出的電功率為100 kW，輸出電壓250 V，現(xiàn)準(zhǔn)備向遠(yuǎn)處輸電，所用輸電線的總電阻為8 ，要求輸電時在輸電線上損失的電功率不超過輸送電功率的5%.用戶獲得220 V電壓，求應(yīng)選用匝數(shù)比多大的升壓變壓器和降壓變壓器？第23頁/共31頁第24頁/

6、共31頁電能輸送中電壓損失和電功率損失的計(jì)算1在電能輸送過程中，若輸送的電功率一定、輸電線電阻一定，則在輸電線上損耗的電功率()A和輸送電線上電壓的平方成反比B和輸送電流的平方成反比C和輸送電線上的電壓降的平方成正比D和輸送電流的平方成正比第25頁/共31頁第26頁/共31頁2遠(yuǎn)距離輸送一定功率的交變電流，若輸電電壓升高為原來的n倍，關(guān)于輸電線上的電壓損失和功率損失正確的是(不考慮電抗產(chǎn)生的損失)()第27頁/共31頁答案BC第28頁/共31頁遠(yuǎn)距離輸電的電路分析與計(jì)算遠(yuǎn)距離輸電的電路分析與計(jì)算3在遠(yuǎn)距離輸電時，要考慮盡量減少輸電線上的功率損在遠(yuǎn)距離輸電時，要考慮盡量減少輸電線上的功率損失有一個坑口電站，輸送的電功率為失有一個坑口電站，輸送的電功率為P500 kW，當(dāng)使用，當(dāng)使用U5 kV的電壓輸電時，測得安裝在輸電線路起點(diǎn)和終點(diǎn)處的兩只的電壓輸電時，測得安裝在輸電線路起點(diǎn)和終點(diǎn)處的兩只電度表一晝夜示數(shù)相差電度表一晝夜示數(shù)相差4 800度度求：求：(1)這時的輸電效率這時的輸電效率和輸電線的總電阻和輸電線的總電阻r.(2)若想使輸電效率提高到若想使輸電效率提高到98%，又不