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(共21张PPT)
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，假设发电厂输出电压恒定不变，输电线的电阻为r，两个变压器均为理想变压器。在某次拉闸限电后(假设所有用电器可视为纯电阻)电网中数据发生变化，下列说法正确的是(　　)
A．升压变压器的输出电流I2增加了
B．降压变压器的输出电压U4增加了
C．输电线上损失的功率增加了
D．发电厂输出的总功率增加了
B
优化大本P100
6．在如图所示的远距离输电电路中，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，发电厂的输出电压和输电线的电阻均不变，随着发电厂输出功率的增大，下列说法正确的是(　　)

A．升压变压器的输出电压增大
B．降压变压器的输出电压增大
C．输电线上损耗的功率增大
D．输电线上损耗的功率占总输送功率的比例减小
C
优化小本P165
情况③
ABC
优化小本P165
情况③
9．我国超级电网，将热、水、风、光、核发电及电动汽车电池储能并入电网。某小型发电站高压输电示意图如图所示。升压变压器原、副线圈两端的电压分别为U1和U2，降压变压器原、副线圈两端的电压分别为U3和U4。在输电线路的起始端接入两个互感器，两个互感器原、副线圈的匝数比分别为10∶1和1∶10，各互感器和电表均为理想的，则下列说法正确的是(　　)
A．两互感器均起到降压作用
B．若电压表的示数为220 V，电流表的示数为10 A，则线路输送电功率为220 kW
C．若保持发电机输出电压U1和用户数一定，仅将滑片Q下移，则输电线损耗功率减少
D．若发电机输出电压U1一定，若用户数增加，为维持用户电压U4一定，可将滑片P下移
优化小本P165
情况4
顶尖小本P34
5.如图所示的甲、乙两电路中，当a、b两端与e、f 两端分别加上220V的交流电压时，测得c、d 间与g、h 间的电压均为110V。若分别在c、d两端 及g、h 两端加上110V的交流电压，则a、b间及e、f 间的电压分别为（ B ）
8.如图所示,理想降压变压器的变压系数是3,即初级线圈的匝数与次级线圈的匝数之比是3:1。初级线圈的输人电压U=660V,次级线圈的电阻为0.2众,这台变压器供给100盏“220V 60W’的电灯用电。求:
(1)空载时次级线圈的端电压和输出功率;
(2)接通电路时次级线圈的端电压;
(3)每盏灯的实际功率
顶尖小本P34

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