《電能的輸送》參考課件

1、電能的輸送電能的輸送 知識目標(biāo)：知識目標(biāo)： A A、理解為什么遠(yuǎn)距離輸電要用高壓輸電；、理解為什么遠(yuǎn)距離輸電要用高壓輸電； B B、知道什么是輸電導(dǎo)線上的功率損失和如何減少；、知道什么是輸電導(dǎo)線上的功率損失和如何減少； C C、知道電能的優(yōu)點(diǎn)之一是便于輸送，知道輸電的一般要求，、知道電能的優(yōu)點(diǎn)之一是便于輸送，知道輸電的一般要求，知道輸電過程。知道輸電過程。 能力目標(biāo)：能力目標(biāo)：在對高壓輸電過程中的各個物理量有較清楚的認(rèn)在對高壓輸電過程中的各個物理量有較清楚的認(rèn)識的基礎(chǔ)上，提高學(xué)生綜合分析計算的能力，通過對減少損識的基礎(chǔ)上，提高學(xué)生綜合分析計算的能力，通過對減少損失的分析培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用哲學(xué)具體問題

2、具體分析、實(shí)事求是的失的分析培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用哲學(xué)具體問題具體分析、實(shí)事求是的觀點(diǎn)分析解決大綜合問題有能力和自學(xué)能力。觀點(diǎn)分析解決大綜合問題有能力和自學(xué)能力。 教學(xué)重點(diǎn)：教學(xué)重點(diǎn)：高壓輸電的原理分析、各量之間的關(guān)系。高壓輸電的原理分析、各量之間的關(guān)系。 教學(xué)難點(diǎn)：教學(xué)難點(diǎn)：送電、用電、耗電之間的關(guān)系及有關(guān)計算。送電、用電、耗電之間的關(guān)系及有關(guān)計算。 教學(xué)方法：教學(xué)方法：學(xué)生探究性自學(xué)與教師輔導(dǎo)相結(jié)合學(xué)生探究性自學(xué)與教師輔導(dǎo)相結(jié)合 。 高考考點(diǎn)高考考點(diǎn): : 送電、用電、耗電之間的關(guān)系及有關(guān)計算。送電、用電、耗電之間的關(guān)系及有關(guān)計算。五、電能的輸送五、電能的輸送一、電能的輸送一、電能的輸送 1 1 電

3、能的突出優(yōu)點(diǎn)是便于遠(yuǎn)距離輸送電能的突出優(yōu)點(diǎn)是便于遠(yuǎn)距離輸送 電能通過輸電線就可以輸送到遠(yuǎn)方。相對于煤電能通過輸電線就可以輸送到遠(yuǎn)方。相對于煤炭、石油等能源的輸送需要大量的交通運(yùn)載工具炭、石油等能源的輸送需要大量的交通運(yùn)載工具來說，這是它突出的優(yōu)點(diǎn)。來說，這是它突出的優(yōu)點(diǎn)。2 2 輸送電能的基本要求：輸送電能的基本要求：可靠可靠保證供電線路可靠地工作，少有故障保證供電線路可靠地工作，少有故障保質(zhì)保質(zhì)保證電能的質(zhì)量（電壓和頻率穩(wěn)定）保證電能的質(zhì)量（電壓和頻率穩(wěn)定）經(jīng)濟(jì)經(jīng)濟(jì)輸電線路建造和運(yùn)行的費(fèi)用低，電能損耗少輸電線路建造和運(yùn)行的費(fèi)用低，電能損耗少二、輸電線上的功率損失二、輸電線上的功率損失 任何輸

4、電線都有電阻，存在電功率損失。任何輸電線都有電阻，存在電功率損失。 例：如果輸送的電功率為例：如果輸送的電功率為P P，輸電電壓為輸電電壓為U U，輸電線的總長度輸電線的總長度為為l l，橫截面積為橫截面積為S S，電阻率為電阻率為 。則功率損失可表示為則功率損失可表示為 ：SlUPP2)( 輸電電流為輸電電流為 ；若輸電線電阻為若輸電線電阻為R R，則輸電線上則輸電線上的電壓和功率損失為的電壓和功率損失為U=U= , , P=P= ； 用戶得到的電壓和功率用戶得到的電壓和功率U U用用= = ,P,P用用= = 。I IP/UP/UIRIRI I2 2R RU-U-U UP-P-P P 輸電

5、導(dǎo)線的電阻輸電導(dǎo)線的電阻R R，輸送電功率，輸送電功率P P，現(xiàn)分別用，現(xiàn)分別用U U1 1和和U U2 2兩種電壓來輸電，則兩次輸電線上損失的兩種電壓來輸電，則兩次輸電線上損失的功率之比為（功率之比為（ ） A. U A. U1 1:U:U2 2 B. U B. U1 12 2:U:U2 22 2 C. U C. U2 22 2:U:U1 12 2 D. U D. U2 2:U:U1 11、基礎(chǔ)練習(xí)（、基礎(chǔ)練習(xí)（C層）層）C C減小輸電線長度減小輸電線長度l l：由于輸電距離一定，所以在實(shí)由于輸電距離一定，所以在實(shí)際中不可能用減小際中不可能用減小l l來減小來減小R R減小電阻率減小電阻率

6、：目前一般用電阻率較小的銅或鋁作：目前一般用電阻率較小的銅或鋁作導(dǎo)線材料導(dǎo)線材料增大導(dǎo)線的橫截面積增大導(dǎo)線的橫截面積S S，這要多耗金屬材料，增加這要多耗金屬材料，增加成本，同時給輸電線的架設(shè)帶來很大的困難成本，同時給輸電線的架設(shè)帶來很大的困難2 2 降低輸電線上功率損失的方法降低輸電線上功率損失的方法1 1）減小輸電線的電阻）減小輸電線的電阻R R2 2）減小輸電電流）減小輸電電流 I I 提高輸電電壓提高輸電電壓U U：在輸送功率在輸送功率P P一定，輸電線電阻一定，輸電線電阻R R一一定的條件下，輸電電壓提高到原來的定的條件下，輸電電壓提高到原來的n n倍，輸電線上的功倍，輸電線上的功率

7、損失降為原來的率損失降為原來的1/1/n n2 2倍倍采用采用高壓高壓輸電是減小輸電線上功率損失的最輸電是減小輸電線上功率損失的最有效、最經(jīng)濟(jì)的措施有效、最經(jīng)濟(jì)的措施 事物總是一分為二的，有利就有弊，我們事物總是一分為二的，有利就有弊，我們要辯證的看問題，分清楚哪是主要因素，哪是要辯證的看問題，分清楚哪是主要因素，哪是次要因素，抓住事物的主要方面忽略次要方面。次要因素，抓住事物的主要方面忽略次要方面。實(shí)際輸送電能時，要全面綜合考慮，根據(jù)輸送實(shí)際輸送電能時，要全面綜合考慮，根據(jù)輸送功率的大小，距離的遠(yuǎn)近，技術(shù)和經(jīng)濟(jì)要求等功率的大小，距離的遠(yuǎn)近，技術(shù)和經(jīng)濟(jì)要求等合理選擇輸送電壓。合理選擇輸送電壓。

8、 某電站用某電站用11KV11KV交變電壓輸電，輸送功率一定，輸電交變電壓輸電，輸送功率一定，輸電線的電阻為線的電阻為R R，現(xiàn)若用變壓器將電壓升高到，現(xiàn)若用變壓器將電壓升高到220KV220KV送電，送電，下面哪個正確（下面哪個正確（ ） A A 因因I=U/R,I=U/R,所以輸電線上的電流增為原來的所以輸電線上的電流增為原來的2020倍倍 B B 因因I=P/U,I=P/U,所以輸電線上的電流減為原來的所以輸電線上的電流減為原來的1/201/20倍倍 C C 因因P=UP=U2 2/R,/R,所以輸電線上損失的功率為原來的所以輸電線上損失的功率為原來的400400倍倍 D D 若要使輸電

9、損失的功率不變，可將輸電線的面積減若要使輸電損失的功率不變，可將輸電線的面積減小為原來的小為原來的1/201/202 2、鞏固練習(xí)（、鞏固練習(xí)（B B層）層）B B3、輸電全過程、輸電全過程1）電壓關(guān)系：）電壓關(guān)系：U發(fā)發(fā)= ，U1/U2= ，U2= ，U3/U4= ，U4= ； 2）電流關(guān)系：）電流關(guān)系：I1/I2= ，I2= = ，I3/I4= ；3）功率關(guān)系：）功率關(guān)系：P發(fā)發(fā)= = ，P2= ，P3= = ；4）輸電電流：）輸電電流：I2= ； 5）損耗功率：）損耗功率：P損損= 。 U1n2/n1n3/n4P1 P2線線3 32 23 33 32 22 2R RU UU UU UP

10、PU UP P線線2 2線線2 23 32 23 32 22 23 32 2R RR R) )U U( (U U) )U U( (U UI IP PP P2IU3+U損損n1/n2U用用n4/n3 I線線 I3P3+P損損P4 P用用 發(fā)電機(jī)的端電壓發(fā)電機(jī)的端電壓220V220V，輸出電功率，輸出電功率44kW44kW，輸電導(dǎo)線，輸電導(dǎo)線的電阻為的電阻為0.20.2，如果用初、次級匝數(shù)之比為，如果用初、次級匝數(shù)之比為1:101:10的升壓變壓器，經(jīng)輸電線后，再用初、次級匝數(shù)比的升壓變壓器，經(jīng)輸電線后，再用初、次級匝數(shù)比為為10:110:1的降壓變壓器供給用戶。的降壓變壓器供給用戶。1 1）畫出

11、全過程的線路示意圖。）畫出全過程的線路示意圖。2 2）求用戶得到的電壓和功率）求用戶得到的電壓和功率3 3）若不經(jīng)過變壓而直接送到用戶，求用戶得到的電）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。壓和功率。219.6V219.6V；4.3924.39210104 4W W180V180V；3.63.610104 4W W3 3、鞏固練習(xí)（、鞏固練習(xí)（B B層）層）2 2、某發(fā)電機(jī)輸出功率為、某發(fā)電機(jī)輸出功率為100kW100kW，輸出電壓是，輸出電壓是250V250V，用戶需要的電壓是，用戶需要的電壓是220V220V，輸電線電，輸電線電阻為阻為1010，若輸電線中因發(fā)熱而損失的功，若

12、輸電線中因發(fā)熱而損失的功率為輸送功率的率為輸送功率的4%4%，試求：在輸電線路中，試求：在輸電線路中設(shè)置的升、降壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)設(shè)置的升、降壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比。比。拔高練習(xí)（拔高練習(xí)（A A層）層）1:201:20；240:11240:11 某發(fā)電站的輸出功率為某發(fā)電站的輸出功率為104kW，輸出電壓為，輸出電壓為4kV，通過理想變壓器升壓后向，通過理想變壓器升壓后向80km遠(yuǎn)處供電。遠(yuǎn)處供電。已知輸電導(dǎo)線的電阻率為已知輸電導(dǎo)線的電阻率為=2.410-8m，導(dǎo)線，導(dǎo)線橫截面積為橫截面積為1.510-4m2，輸電線路損失的功率為，輸電線路損失的功率為輸出功率的輸出功率的4%，求：，求： 1）升壓變壓器的輸出電壓；）升壓變壓器的輸出電壓； 2）輸電線路上的電壓損失。）輸電線路上