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3.4 电能的输送
引入
我国很多发电厂建在能源聚集的西部地区, 而用电量大的城市多在东部沿海地区。从发电厂到用电量大的区域的远距离输电中，如何减少电能的损耗？
①可靠：保证供电线路可靠地工作，少有故障和停电
②保质：保证电能的质量（电压和频率稳定）
③经济：输电线路建造和运行的成本低，电能损耗小
输送电能的基本要求：
1、面临的问题：电流流过输电导线时，由于
电流的热效应，必然有一部分电能转化成热而
损失掉。
2、发热损失功率的计算：P损=I2r
3、减小输电线上电能损失的办法：
由热功率计算公式可看出
（1）减小输电线的电阻
（2）减小输送的电流
输电损耗的两种形式
1、电压损失
2、电功率损失
用电设备
U
U损
~
U用
P
R
P损
发电厂
输电电流
I=_______;
电压损失
U损=_______;
功率损失
P损=_______;
用户得到
P用=_______;
用户得到
U用=_______;
输电线上功率损失的原因是什么？功率损失的表达式是什么？
输电线有电阻
若输电电流为I，输电线的电阻为r，则功率损失为ΔP=I2r
　　若输送的功率为P，输电电压为U，电线的总长度为L，横截面积为S，电阻率为 ，则功率损失可表示为：
(1)减小导线电阻
如何减少功率损失
(2)减小输电线中的电流
根据以上公式可知减少功率损失两种方法：
S
L
r
r
=
U
P
I
=
减少输电线的电阻
选用电阻率小的金属作导线材料。
（一般用铝或铜）
增大导线的横截面
R=ρ
L
S
缩短距离
过粗的导线会耗费太多的金属材料，而且输电线太重、太粗也给
铺设工程带来困难
若采用减小导线中电流的方法，又应采用什么措施？
减小输送功率P　　
由 P=IU 可知：
提高输电电压U
可减小输电电流。
由于电站的装机容量一定，因此电站向外输送的电功率是一定的，即在实际中不能以用户少用或不用电来减少输电线上的功率损失。
想一想：
能否通过减小输送功率来减小输电电流？
如何减小输电线路中的电流呢
在输出功率一定的条件下
要想减小电流
必须要提高电压U
总结：
要减小电流必须要采用高压电。
交流高压输电的基本环节
发电站
升压变压器
高压输电线
降压变压器
用户
P用=UI-I2r
P损=I2r
P=UI
，P损变为1/n2 。
U 提高n倍
，I 降低为1/n
，p不变
高压，可以击穿塑料
低压输电线路：
输电电压220V------输电功率100kW以下， 距离为几百米以内。
高压输电线路：
输电电压35kV或110kV------输电功率几千千瓦～几万千瓦，距离为几十千米到上百千米。
超高压输电线路：
输电电压220kV以上------输电功率10万kW以上， 距
离为几百千米以上。
实际采用几种输电方式
U1
U2
U3
U4
发电站
升压变压器
高压输电线路
降压变压器
用电单位
输电示意图
1.怎样计算输电线路损失的功率
2.在输电电流一定的情况下,如果线路的电阻减为原来的一半,线路上损失的功率减为原来的几分之一 在线路电阻一定的情况下,如果输电电流减为原来的一半,线路上损失的功率减为原来的几分之一
例题： 把功率为22KW的电能用总电阻为2Ω的导线输送到远方的用户，用220V的电压输电，导线损失的功率为多少？若改用22KV的电压输电，导线损失的功率又为多少？
22KV输电，损失的功率为
220V输电，损失的功率为
减小输送电流的方法可以通过提高输电电压来实现。
总结：
是不是输电电压越高越好
电压越高，对输电线路和变压器的要求越高，建设费用越高。还有对电线绝缘的要求就越高，不经济。
我国常用的远距离输电采用的电压有110 kV、220 kV、330 kV，输电干线采用500 kV的超高压，西北电网达到750kV。
思考
降低输电损耗的有效途径：
采用高压输电。
所以要综合考虑各种因素。
例.发电机的端电压为220 V，输出功率44 kW，输电导线的电阻为0.2 Ω，如果用初、次级线圈匝数之比为1∶10的升压变压器升压，经输电线后，再用初、次级线圈匝数比为10∶1的降压变压器降压供给用户．
(1)画出全过程的线路示意图；
(2)求用户得到的电压和功率；
(1)示意图如图所示
一、输送电能的基本要求—
可靠、保质、经济
二、减少输电损耗的途径—
高压输电
三、电网供电
1.远距离输电电路构成
2.远距离输电基本关系
3.电网
某发电站的输出功率为104kW，输出电压为4kV，通过理想变压器升压后向80km远处供电。已知输电导线的电阻率为ρ=2.4×10-8Ω·m，导线横截面积为1.5×10-4m2，输电线路损失的功率为输出功率的4%，求：
1）升压变压器的输出电压；
2）输电线路上的电压损失。
高考真题练习
8×104V
3200V

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