第3節(jié)電能的遠(yuǎn)距離傳輸

1、為了合理利用能源,發(fā)電站要建在靠近這些能源地方4電能的遠(yuǎn)距離傳輸?shù)谒恼逻h(yuǎn)距離輸電泉港二中 莊吉洪電能輸送的基本要求：可靠:保證供電線路可靠地工作，少有故障 保質(zhì):保證電能的質(zhì)量（電壓和頻率穩(wěn)定）經(jīng)濟(jì):輸電線路建造和運(yùn)行的費(fèi)用低，電能損耗少發(fā)電站 用戶(負(fù)載）遠(yuǎn)距離電能輸送的優(yōu)點(diǎn)：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)載工具來說，“方便和節(jié)約”是它突出的優(yōu)點(diǎn)。思考：怎樣才能將電能由發(fā)電廠輸送到用戶呢？ 輸電線輸電線電 源用 戶U送電源向外輸電時，其兩端的電壓即為輸送電壓。輸送電壓：電源對外輸出的功率即輸送功率。 輸送功率：r思考：遠(yuǎn)距離大功率輸電面臨的困難是什

2、么？ 在輸電線上有功率損失。 輸電線上功率損失的原因是什么？功率損失的表達(dá)式是什么？輸電線上功率損失的主要原因是由于輸電線有電阻，會有一部分電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能而損失掉。若輸電電流為I，輸電線的電阻為r，則功率損失為P=I2r。降低輸電損耗的途徑是什么？ 由P=I2r可知：可減少功率損失。減少輸電線的電阻減少輸電線的電流在輸電電流一定的情況下，如果線路的電阻減為原來的一半，線路上損失的功率減為原來的幾分之一？在線路電阻一定的情況下，如果輸電電流減為原來的一半，線路上損失的功率減為原來的幾分之一？哪個途徑對于降低輸電線路的損耗更為有效?減小輸電線中的電流I若采用減小導(dǎo)線電阻的方法，在輸電線長度一定的情

3、況下，應(yīng)采用什么措施？ 由 可知：（1）增加導(dǎo)線的橫截面積S可適當(dāng)增大橫截面積.太粗不可能,既不經(jīng)濟(jì)又架設(shè)困難.（2）減少材料的電阻率銀的電阻率最小,但價格昂貴,目前選用電阻率較小的銅或鋁作輸電線.怎樣計算用戶消耗的功率P?在保證用戶的電功率的前提下,怎樣才能減小輸電電流?損輸送用戶PPP-=升高輸送電壓，減小輸送電流提高輸電電壓，是減少電能損失的行之有效的辦法。是不是輸電電壓越高越好？為什么？不是。電壓越高，對輸電線路和變壓器的要求越高，建設(shè)費(fèi)用越高。實際輸送電能時，要綜合考慮，如輸送功率的大小、距離的遠(yuǎn)近、技術(shù)和經(jīng)濟(jì)要求等，要依照不同情況選擇合適的輸電電壓。某交流發(fā)電機(jī)的輸出電壓為220V

4、，輸出的電功率為 4400W，發(fā)電機(jī)到用戶的輸電線的電阻為4，求：（1）輸電導(dǎo)線中的電流是多少？ （2）輸電導(dǎo)線中損失的電壓和電功率各 是多少？ （3）用戶得到的電壓和電功率各是多少？（1）I=P/U=4400/220A=20A（2）Ur=Ir=204V=80VPr=I2r=2024W=1600W（3）U用=U-Ur=(220-80)V=140VP用=P-Pr=(4400-1600)W=2800W從上述分析可知：無論是從減小輸電線中的功率損失還是減小電壓損失方面看，在輸電過程中都需要提高電壓，減小輸電電流，但大型發(fā)電機(jī)發(fā)出的電壓不符合遠(yuǎn)距離輸電的要求，怎么辦？而到達(dá)目的地的電壓也不符合用戶的要

5、求，怎么辦？你能設(shè)計一個高壓輸電模型嗎？發(fā)電站用戶發(fā)電機(jī)升壓變壓器高壓輸電線路降壓變壓器 用電器 發(fā)電站升壓變壓器高壓輸電線降壓變壓器用戶我國常用的遠(yuǎn)距離輸電采用的電壓有110 kV、220 kV、330 kV，輸電干線采用500 kV的超高壓，國家電網(wǎng)正在建設(shè)1100kV的線路。在高壓輸電三個回路中，各部分的功率、電壓和電流關(guān)系如何？1.功率關(guān)系：2.電壓關(guān)系：3.電流關(guān)系：2u2RIF用戶I線 I1I3I4n1n2n3n4P1P2P3P4u1u3u4輸送距離送電電壓送電方式100KW以下幾百米以內(nèi)220V低壓送電幾千千瓦幾萬千瓦幾十千米上百千米35kv或者110kv高壓送電10萬千瓦以上幾

6、百千米以上220kv或更高超高壓送電輸送功率關(guān)于電能的輸送我國是有法律規(guī)定的，比如：中華人民共和國電力法第4條，電力設(shè)施受國家保護(hù)。禁止任何單位和個人危害電力設(shè)施安全或者非法侵占、使用電能。第5條，電力建設(shè)、生產(chǎn)、供應(yīng)和使用應(yīng)當(dāng)依法保護(hù)環(huán)境，采取新技術(shù)，減少有害物質(zhì)排放，防止污染和其他公害。國家鼓勵和支持利用可再生能源和清潔能源發(fā)電。第11條，城市電網(wǎng)的建設(shè)和改造規(guī)劃，應(yīng)納入城市總體規(guī)劃。城市人民政府應(yīng)當(dāng)按照規(guī)劃，安排變電設(shè)施用地、輸電線路走廊和電纜通道。任何單位和個人不得非法占用變電設(shè)施用地、輸電線路走廊和電纜通道。中華人民共和國刑法第一百一十八條 破壞電力、燃?xì)饣蛘咂渌兹家妆O(shè)備，危害公共安全，尚未造成嚴(yán)重后果的，處三年以上十年以下有期徒刑。第一百一十九條 破壞交通工具、交通設(shè)施、電力設(shè)備、燃?xì)庠O(shè)備、易燃易爆設(shè)備，造成嚴(yán)重后果的，處十年以上有期徒刑、無期徒刑或者死刑。過失犯前款罪的，處三年以上七年以下有期徒刑；情節(jié)較輕的，處三年以下有期徒刑或者拘役。1.降低輸電損耗的兩個途徑：減小線路電阻和減小