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课件网) 第4节 电能的远距离输送 第3章 交变电流与远距离送电 远距离输电,导线的电阻不能忽略。 电流流过输电导线时,电流的热效应会引起电功率的损失。 R I 假设导线电阻为R,通过电流为I 则,损失的电功率P损= I2R 如何减小输电时的的电功率损失? 远距离 发电厂 用户(负载) (1)减小导线电阻 (2)减小输电线中的电流 由电阻定律 方法1:减小导线电阻 ①减小材料的电阻率ρ ②减小电线的长度L ③增加导线的横截面积 银的电阻率最小,但价格昂贵, 目前选用电阻率较小的铜或铝作输电线. 不可行,因为要保证输电距离. 可适当增大横截面积。但不能太粗,既不经济又架设困难. 方法2:减小输电线中的电流 保证输送电功率不变 P输送= U输送 I输送 方法1:减小导线电阻 因此,远距离输电时通常采用高压输电 注意:实际的输电电压也不能无限制地提高。 进行远距离输电 要综合考虑 输送功率的大小 技术 经济 等各种因素,选择恰当的输电电压。 在 100 km 左右时采用 110 kV 的电压输电 在100 300 km 时则采用 220 kV 的电压 在我国 更远距离采用更高电压输电 高压输电线路 输电电压为110 kV、220 kV 的线路 输电电压为330 kV、550 kV 乃至750kV 的线路 超高压输电线路 输电交流电压为1000kV及以上的线路 特高压输电线路 ( 直流电压为±800kV ) 高压交流输电 电阻在两种电路中的影响是相同的 书本P79 书本P80 书本P80-81 高压直流输电 注意:无论是直流输电还是交流输电,均需要提高输送电压来降低损耗, 但是在利用变压器升压降压时,必须是交流电。 2023年度外送电量达620.03亿千瓦时 远距离输电线路示意图 P损 U损、 ~ 用 户 U1 I2 P1 U2 U3 U4 I1 P2 n1 n2 n4 n3 I3 I4 P3 P4 发电厂 升压 降压 R损 U损=U2-U3=I2R损 输出电压 输送电压 损耗电压、损耗功率 用户电压 发电站的输出功率 ① ② ③ ④ P损 U损、 ~ 用 户 U1 I2 P1 U2 U3 U4 I1 P2 n1 n2 n4 n3 I3 I4 P3 P4 发电厂 R损 注意:高压输电降低损耗,本质上是损耗的能量占总能量的比例越少。 P2一定,U2升高,I2降低,U损降低,P损降低 书本P83-84 C BC P损 U损、 ~ 用 户 U1 I2 P1 U2 U3 U4 I1 P2 n1 n2 n4 n3 I3 I4 P3 P4 发电厂 R损 n1:n2 = 6:125 n3:n4 = 235:11 纠正:氖管发光电压看瞬时值 输电线路动态分析 P损 U损、 ~ 用 户 U1 I2 P1 U2 U3 U4 I1 P2 n1 n2 n4 n3 I3 I4 P3 P4 发电厂 R损 发电厂输出功率不变 U2增大 U损减小,P损减小 R用 I2、I3减小 U3、U4增大 P3、P4增大 情况① 输电线路动态分析 P损 U损、 ~ 用 户 U1 I2 P1 U2 U3 U4 I1 P2 n1 n2 n4 n3 I3 I4 P3 P4 发电厂 R损 发电厂发出的U1不变,匝数比不变 U2不变 原线圈串联负载的动态变化(n3:n4不变) ,I4、I3、I2、I1减小,U损减小,U3、U4增大 P损减小 ,P1、P2减小,P3、P4减小 当R用减小时,I4、I3、I2、I1增大,U损增大,U3、U4减小 P损增大 ,P1、P2增大,P3、P4增大 R用 为什么用电高峰期的时候,灯泡会变暗? 当R用增大时 情况② 3.(远距离输电问题)如图所示交流发电机的输出电压U1一定,通过理想升压变压器和理想降压变压器向远处用户供电,输电线的总电阻为R。升压变压器的输入电压和输入功率分别为U1和P1,它的输出电压和输出功率分别为U2和P2;降压变压器的输入电压和输入功率分别为U3和P3,它的输出电压和输出功率分别为U4和P4。当用户增多时( ) A.U2减小,P4增加 B.U2增加,P3减小 C.U3减小,P2增加 D.U4增加,P1减小 C 优化大本P101 类型1 输电线路的动态分析 (2023·河南郑州统考期末)随着经济发展,用电需求大幅增加,当电力供应紧张时,有关部门就会对部分用户进行拉闸限电。如图是远距离输电的原理图,假设发 ... ...