DOC《第五章 交变电流》

第五章 交变电流 5.

5电能的输送 【教学目标】 1.知道什么是输电导线上的功率损失和如何减少功率损失. 2.知道什么是输电导线上的电压损失和如何减少电压损失. 3.理解为什么远距离输电要用高压. 重点:输电导线上的功率损失、电压损失 难点:输电导线上的功率损失、电压损失 【自主预习】

一、输电导线上的功率损失 1.原因:输电线有电阻,电流通过导线时要发 ,输电过程有一部分电能转化成热而损失掉. 2.大小:ΔP= 说明:I为输电线上流过的电流,R为输电线的电阻.要注意,输电是双线制的,计算R时要注意输电线长度应等于输电距离的 倍. 3.减少输电线上功率损失的方法: (1)减少导线上的 由R=ρ可知,在输电线长度L一定的情况下可通过选用电阻率ρ 横截面S 的导线,因条件限制,此方法减小线路能量的损失是很有限的. (2)减小输电 由ΔP=I2R可知,ΔP∝I2,故减小输电电流可大大减少功率损失,在线路和输送功率不变时,可提高输电 以减小输电电流.采用 输电是减少线路电能损失的有效方法.

二、输电线路上的电压损失 1.定义:如图所示,输电线路始端电压U与末端的电压U′的差值ΔU=称为输电线路上的电压损失. 2.电压损失原因: (1)线路电阻 输电导线有电阻,电流通过输电导线时,会在线路的电阻上产生电压,致使输电线路末端(用电设备两端)电压U′比起始端电压U低,造成电压损失U-U′.(2)线路感抗和容抗(总称电抗) 3.减少输电线路上的电压损失的方法: (a)增大输电导线的截面积以减小 . (b)减小输电 .在输送电功率不变的前提下,必须提高输电 【典型例题】

一、输电线路上的功率损失 【例1】 远距离输送交流电都采用高压输电.我国正在研究用比330 kV高得多的电压进行输电.采用高压输电的优点是 A.可节省输电线的铜材料 B.可根据需要调节交流电的频率 C.可减少输电线上的损失 D.可加快输电的速度

二、远距离输电的分析 【例2】 如图5-5-5为远距离输电线路的示意图.若发电机的输出电压不变,则下列叙述中正确的是( ) A.升压变压器的原线圈中的电流与用户用电设备消耗的功率无关 B.输电线中的电流只由升压变压器原、副线圈的匝数比决定 C.当用户用电器的总电阻减小时,输电线上损失的功率增大 D.升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压

三、 输电线上功率与电压之间的关系 【例3】 某发电站的输出功率P=104 kW,输出电压U1=4 kV,通过理想变压器升压后向远处供电.已知输电导线的总电阻为R=10 Ω,输电线路损失的功率为输出功率的4%,求变压器的匝数比.

四、远距离输电的全过程分析 【例4】 某小型水电站输出功率为20 kW,输电线路总电阻是6 Ω. (1)若采用380 V输电,求输电线路损耗的功率. (2)若改用5

000 V高压输电,用户端利用n1∶n2=22∶1的变压器降压,求用户得到的电压. 思维步步高 输电线上的电流怎么计算?损失的功率怎么计算?改用高压输电后,用户端变压器原线圈的电压是多少? 【课后练习】 1.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 2.下列关于电能输送的说法正确的是( ) A.输送电能的基本要求是可靠、保质、经济 B.减小输电导线上功率损失的惟一方法是采用高压输电 C.减小输电导线上电压损失的惟一方法是增大输电线的横截面积 D.实际输电时,要综合考虑各种因素,如输电功率大小、距离远近、技术和经济条件等 3.在远距离输电时,若输送的功率不变,使输出电压升高为原来的n倍,则输电线路上因电阻而产生的电能损失将变为原来的( ) A.n2倍B.n倍C.