PPT《高压输电》

高压输电 1.

了解为什么要用高压输电. (重点)2.知道减少远距离输送电能损失的主要途径. (重点+难点)3.了解电网在能源利用上的作用,认识科学技术对人类生活的深远影响. 新知初探自学导引

一、如何减少电能损失由于输电线路存在电阻,就会有电能的损耗.要减少电能输送时的损失,有两个途径:1.减小输电线的_2.减小输送的_ 电阻 电流

二、降低导线电阻在导线长度一定的情况下,要使导线的电阻小些,应该尽量采用导电性能好的材料做导线,还应该使导线_______一些.但如果导线太粗,不仅消耗大量的导体材料而且给架线工作增加困难. 粗 想一想1.为什么许多高压输电线是多股绞线拧成的,中心是钢线,周围是铝线?提示:钢线强度大,使输电线不易拉断,铝线导电性能好,而且密度小,使输电线不致太重,减小了架设困难.

三、降低输电电流在输送一定功率的电能时,要减小输送的电流,就必须提高送电的_ 电压 想一想2.提高输送电压,就可以减小输电线上的电流,这是否与欧姆定律矛盾?提示:不矛盾. 输送电压并不是输电线上的电压,根据功率公式:P=UI,可知在输送功率一定的条件下,提高输电电压会减小输电线上的电流,根据欧姆定律输电线上的电压损失也会减小,所以不矛盾.

四、电网供电将多个电厂发的电通过输电线、变电站连接起来,形成全国性或地区性输电网络,这就是_使用电网送电,优点有:1.可以降低运输一次能源的成本,获得最大的经济效益.2.电网可以保证发电和供电系统的安全与可靠,调整不同地区电力供需的平衡,保障供电的质量. 电网 要点探究讲练互动 输电线上的功率损失和电压损失 学案导引1.输电线上的功率损失有几种算法?2.输电电压和输电线路上的电压损失相同吗? 1.输电线路功率损失的计算输送功率是指升压变压器输出的功率,损失功率是指由于输电线发热而消耗的功率.两者关系是ΔP=P-P′(P为输送功率,P′为用户所得功率).除了利用ΔP=P-P′计算输电线路上的功率损耗外,还可用下列方法计算: 2.输电线路电压损失的计算输电线路始端电压U跟末端电压U′的差值,称为输电线路上的电压损失,ΔU=U-U′,如图3-5-1所示. 图3-5-1 输电线上电阻两端电压ΔU=I线・R线,这样用户得到电压U′=U-ΔU,即ΔU=U-U′是导线中电压损失. (2012・苏州高级中学高二检测)如图3-5-2所示为远距离高压输电的示意图.关于远距离输电,下列表述正确的是( ) 例图3-5-2 A.增加输电导线的横截面积有利于减少输电过程中的电能损失B.高压输电是通过减小输电电流来减小电路的发热损耗C.在输送电压一定时,输送的电功率越大,输电过程中的电能损失越小D.高压输电必须综合考虑各种因素,不一定是电压越高越好 【关键提醒】 找出输电线上的不变量,并注意输电电压、损失电压的区别和功率、电压联系是解决本题的关键. 【答案】 ABD 变式训练远距离输送一定功率的交流电,若输电线电阻一定,下列说法正确的是( )A.输电线上的电压损失跟输电电压成正比B.输电线上的功率损失跟输电电压成正比C.输电线上的功率损失跟输电电压的平方成反比D.输电线上的功率损失跟输电线上的电压损失的平方成正比 热点示例创新拓展 能量守恒在远距离输电中的综合应用[经典案例] (16分)风能将成为21世纪大规模开发的一种再生清洁能源,风力发电机是将风能(气流的动能)转化为电能的装置,其主要部件包括风轮机、齿轮箱、发电机等,如图3-5-3所示. 图3-5-3 (1)利用总电阻R=10 Ω的线路向外输送风力发电机产生的电能,输送功率P0=300 kW,输电电压U=10 kV,求导线上损失的功率与输送功率的比值.(2)风轮机叶片旋转所扫过的面积为风力发电机可接受风能的面积,设空气密度为ρ,气流速度为v,风轮机叶片长度为r,求单位时间内流向风轮机的最大风能Pm, 在风速和叶片数确定的情况下,要提高风轮机单位时间接受的风能,简述可采取的措施.(3)已知风力发电机的输出电功率P与Pm成正比.某风力发电机在风速v1=9 m/s时能够输出电功率P1=540 kW,我国某地区风速不低于v2=6 m/s(每年约为5000小时),试估算这台风力发电机在该地区的最小年发电量是多少千瓦时. 【解题流程】 【误区警示】 计算输电线路上损失的功率和用户得到的功率,要弄清下列两组概念的区别和联系.(1)输电电压U,线路损失电压ΔU和用户得到的电压U′.(2)输送功率P,线路损失功率ΔP和用户得到的功率P′.