2020-2021學(xué)年滬科版選修3-2高壓輸電原理

2024/3/112020—2021學(xué)年滬科版選修3-2高壓輸電原理

第一課時：

（一）引入新課

人們常把各種形式的能先轉(zhuǎn)化為電能再進行傳輸，是因為電能可以通過電網(wǎng)來傳輸，那么電能在由電廠傳輸給用戶過程中要考慮哪些因素？高壓電網(wǎng)結(jié)構(gòu)怎樣它又是怎樣工作的？本節(jié)課我們就來學(xué)習(xí)遠距離輸電的知識，請同學(xué)們認真仔細地閱讀教材62-65頁，思考回答以下問題。（二）思考問題：問題1：輸送電能的基本要求是什么？（經(jīng)濟安全）問題2：遠距離大功率輸電面臨的困難是什么？（輸電線有電阻，輸電電流較大）問題3：輸電線上功率損失的原因是什么？功率損失的表達式是什么？降低輸電損耗的兩個途徑是什么？（功率公式）問題4：如何減小輸電線的電阻呢？（電阻定律）問題5：如何減小輸電線中的電流呢？（功率公式）

問題6：以上兩個途徑中，哪一個對于降低輸電線路的損耗更有效？舉例說明。問題7：大型發(fā)電機發(fā)出的電壓不符合遠距離輸電的要求，怎么辦？而到達目的地的電壓也不符合用戶的要求，怎么辦？

（三）分析論證（高壓輸電的原因）設(shè)發(fā)電機的輸出功率為P=UI①，功率損失為

ΔP=I22R②用戶得到的功率為

P用=P-ΔP.③由②知，要減小輸電線路上的電能損失，既要減小電阻R又要減小電流I，而輸電線路的電阻又不能無限制的減小，所以，減小輸電電流對減小輸電電能損失更為有效。由可①知，當(dāng)P一定時，要減小電流I，必須增大輸電電壓U,這就是遠距離輸電為什么采用高壓的原因。（四）高壓交流輸電

（五）課堂練習(xí)

學(xué)生思考完成課本67頁1、2、3小題。

(六）課堂小結(jié)：

1高壓輸電原理；2交流輸配電網(wǎng)。（七）作業(yè)布置a復(fù)習(xí)課文；b思考完成新學(xué)案46頁填空；c思考完成新學(xué)案47-48頁.（普通體育班只完成a、b）第二課時：

一復(fù)習(xí)提問：1為什么遠距離輸電要采用高壓？2高壓電網(wǎng)主要由哪幾個環(huán)節(jié)構(gòu)成？二典例選講

【例1】（普通班、體育班不講）某小型水電站發(fā)電機輸出的電功率為100kW，輸出電壓250V，現(xiàn)準備向遠處輸電，所用輸電線的總電阻為8Ω，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220V電壓.求應(yīng)選用匝數(shù)比為多大的升壓變壓器和降壓變壓器？（理想變壓器）解析：畫出高壓輸電線路圖如圖所示設(shè)升壓變壓器原線圈電流為I1，電壓為U1，有U1=250V，I1=A=400A升壓變壓器副線圈電流為I2，當(dāng)輸電線上損失功率為輸送功率的5%時，有ΔP=I22r線=5%PI2=A=25A因此升壓變壓器的匝數(shù)比

降壓變壓器副線圈中的電流為I4，用戶得到的功率P′=P-ΔP=95%P又P′=U4I4所以I4=A=431.8A.而降壓變壓器原線圈電流I3=I2=25A所以，降壓變壓器匝數(shù)比為：【例2】（普通班、體育班講）講解課本案例1（62頁）

【例3】某水電站用總電阻為2.5Ω的輸電線輸電給500km外的用戶，輸電總功率為3x106kW?，F(xiàn)用500kV電壓輸電，則下列說法中正確的是（

）A輸電線上電流為2.0x105AB輸電線上由電阻造成的電壓損失為15kVC若改用5kV的電壓輸電，則輸電線上損失的功率為9x108KwD輸電線上損失的功率為ΔP=U2/r,U為電電壓，r為輸電線的電阻。三課堂訓(xùn)練

1(多選)遠距離輸送交變電流都采用高壓輸電。我國西北電網(wǎng)正在建設(shè)750kV線路。采用高壓輸電的優(yōu)點是

（

AC

）A．可節(jié)省輸電線的銅材料B．可根據(jù)需要調(diào)節(jié)交流電的頻率C．可減少輸電線上的能量損耗D．可加快輸電的速度2(多選)遠距離輸送一定功率的交流電，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）（）A.功率損失是原來的

；B.

功率損失是原來的；C.電壓損失是原來的；D.

電壓損失是原來的n倍。3(多選)“西電東輸”進行遠距離輸電，輸送的電功率為P。輸送的電壓為U。輸電線上的電阻率為ρ，導(dǎo)線橫截面積為S，導(dǎo)線總長為L，輸電線損耗的電功率為P1,用戶得到的電功率為P2，則()

B

4（普通班、體育班不做）某交流發(fā)電機輸出功率為5×105W，輸出電壓為U=1.0×103V，假如輸電線的總電阻R=10Ω，在輸電線上損失的電功率等于輸電功率的5%，用戶使用電壓U=380V.（1）畫出輸電線路的示意圖（下圖）。（標明各部分的符號）（2）所用升壓和降壓變壓器的原、副線圈的