3.4遠距離輸電 課件 高二下學期物理粵教版（2019）選擇性必修第二冊

第三章交變電流第四節(jié)

遠距離輸電超級工程：

西電東送1、遠距離輸電要求？

2、為什么要升高電壓？

3、是否還有其他方式提高效率？

問題引入：一、輸送電能的基本要求有哪些？三、降低電能損耗的途徑有哪些？四、交流輸電和直流輸電有什么區(qū)別？

遠距離輸電二、遠距離輸電有哪些損耗？目標問題：1可靠保證供電線路可靠地工作，故障少3經(jīng)濟輸電線路建造和運行費用低，電能損耗少2保質保證電能的質量——電壓和頻率穩(wěn)定各種用電設備都是按照一定的工作電壓設計的，電壓過低或過高，用電器都不能正常工作，甚至會造成損壞。使用交流的用電器還要求頻率穩(wěn)定。一、輸送電能的基本要求二、輸電損耗的兩種形式發(fā)電廠用戶P損＝I線2R線輸電線上：（1）電壓損失（2）功率損失問題:什么可能導致電能的損耗？用電設備UU損~U用PRP損發(fā)電廠輸送輸送發(fā)電廠用戶P損＝I線2R線輸電線上：（1）電壓損失（2）功率損失問題:什么可能導致電能的損耗？用電設備UU損~U用PRP損發(fā)電廠輸電電流用戶得到P用=_______;用戶得到U用=_______;輸送輸送輸送輸送二、輸電損耗的兩種形式途徑一、減小輸電線電阻R線：①減小材料的電阻率ρ：用銅或鋁②減小輸電線的長度L：不可行③可適當增大導線橫截面積S.有一定限度三、降低輸電損耗的兩個途徑途徑二、提高輸電電壓，減小輸電電流I提高輸電電壓U輸送：三、降低輸電損耗的兩個途徑

依照不同情況（距離遠近、輸送功率大小等）選擇合適的輸電電壓。

目前我國遠距離輸電采用的電壓有110kV、220kV、330kV，輸電干線已經(jīng)采用500kV和750kV的超高壓，西北電網(wǎng)甚至達到1100kV的特高壓。

輸電電壓不是越高越好。電壓越高，對輸電線路絕緣性能更高、費用增多、向大氣放電引起更多損耗等P輸送=U輸送I線輸送輸送【例1】某交流發(fā)電機的輸出電壓為220V，輸出功率為4400W，輸電線總電阻為4Ω，求：（1）輸電導線中的電流是多少？（2）輸電線中損失的電壓和功率各是多少？（3）用戶得到的電壓和功率各是多少？情景問題1：【解析】四、電網(wǎng)供電1.電能輸送的基本模型升壓變壓器降壓變壓器升壓變壓器降壓變壓器1.電能輸送的基本模型升壓變壓器降壓變壓器四、電網(wǎng)供電升壓變壓器降壓變壓器10千伏幾百千伏100千伏左右10千伏左右220伏發(fā)電機和變壓器∶決定電壓用戶∶決定功率和電流2.遠距離輸電原理圖四、電網(wǎng)供電3.輸電線路中的參量關系U1U2U3U4I1

I3I4I2n1n2n3n4P1P2P3P4U2=U損+U3傳輸過程電壓關系升壓變壓器降壓變壓器電流關系I2=I線=I3功率關系P1=P2P3=P4P2=P損+P3 R線

U損

P損I線電源回路輸送回路用戶回路四、電網(wǎng)供電升壓變壓器降壓變壓器【例2】如圖所示，一小水電站，輸出的電功率為P=20kW，輸出電壓U0=400V，經(jīng)理想升壓變壓器T1升壓后遠距離輸送，升壓變壓器T1的匝數(shù)比n1:n2=1:5，輸電線總電阻為r=10Ω，最后經(jīng)理想降壓變壓器T2降為220V向用戶供電。求：(1)升壓變壓器T1升壓后的電壓U2

(2)輸電線上的電流

(3)輸電線上損失的功率(4)用戶得到的電功率

情景問題2：二、降低輸電損耗的兩個途徑三、遠距離輸電原理圖一、電能的輸送輸送電能的基本要求可靠、保質、經(jīng)濟1)減小輸電線電阻R2)減小輸電電流I隨堂總結

升壓變壓器降壓變壓器三、高壓交流輸電的局限以及改進方案四、多對供電相比一對一供電的優(yōu)勢二、高壓輸電相比低壓輸電有什么優(yōu)勢預習任務一、交流輸電和直流輸電有什么區(qū)別10千伏幾百千伏100千伏左右10千伏左右220伏缺陷：產(chǎn)能浪費1.一對一供電五、比較、改進2.多對多供電優(yōu)點：合理調度電力，減少斷電風險我國的電網(wǎng)：國家電網(wǎng)和南方電網(wǎng)。

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五、比較、改進

高壓輸電低壓輸電電阻損耗大高壓交流輸送大功率電能電感、電容損耗大發(fā)電廠交流變直流直流變交流用戶高壓輸電改進改進五、比較、改進1、圖甲為遠距離輸電示意圖，理想升壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比為1∶1000，理想降壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比為1000∶1，輸電線的總電阻為1000Ω，若升壓變壓器的輸入電壓如圖乙所示，用戶端電壓為220V。下列說法正確的是()甲

乙B課后練習A．輸電線中的電流為3AB．電站輸出的功率為7500kWC．輸電線路損耗功率為90kWD．用戶端交變電流的頻率為100Hz課后練習課后練習2、發(fā)電機兩端的電壓為220V，輸出功率44kW，輸電導線的總電阻為0.2Ω，如果用原、副線圈匝數(shù)比為1∶10的升壓變壓器升壓，經(jīng)輸