电能的输送思考(1)为什么要进行远距离输电?电站利用能源的合理性和各地用户的需要可靠、保质、经济Q=I2R线tP失=I2R线U失=IR线(2)输送电能的基本要求是什么?(3)为什么输电过程中有电能损失?会产生怎样的影响?(4)怎样减小输电过程中的电能损失?减小功率损失的方法:1.减小输电线电阻根据:P失=I2R(R=ρL/s)⑴选用电阻率较小的铜线或铝线⑵增大导线的横截面积2.减小输电导线中的电流。根据电功率公式I=P/U,在保证输送功率P不变条件下,可以提高输电电压。发电厂用户PUr求电路中损失的功率?rUPrIP22)(失I△U小结:减小电能输送中电能损失最有效的方法是提高输电电压讨论: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,导线上电流为多少?损失的功率为多少?若改用22KV的电压输电,导线上电流为多少?损失的功率又为多少?100A、2×104W;1A、2W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发电站→升压变压器→高压输电线→降压变压器→用户U1U2U3U4发电机升压变压器高压输电线路降压变压器用电器交流高压输电基本环节示意图14223UUUURIF用线rI1I3I4n1n2n3n4P1P2P3P4升压变压器降压变压器二、远距离输电原理图功率关系:P1=P2,P3=P4,P2=Pr+P3电压关系:14223UUUURIF用线rI1I3I4n1n2n3n4P1P2P3P4升压变压器降压变压器3243432121,,UUUnnUUnnUUr+3234431221,,IIInnIInnIIr电流关系:14223UUUURIF用线rI1I3I4n1n2n3n4P1P2P3P4升压变压器降压变压器例:如图发电站交流发电机输出功率为5×105W,输出电压为U1=1000V,假如输电线总电阻R=10Ω,在输电线上损失电功率等于输电功率的5%,用户使用电压为U4=380V,求:所用升压变压器和降压变压器的原副线圈的匝数比是多少?解:P失=I22R=P×5%U2=P/I2=(5×105)/50V=104Vn1/n2=U1/U2=1000/104=1/10U失=I2R=50×10V=500Vn3/n4=U3/U4=9500/380=25/1U3=U2-U失=104V-500V=9.5×103V输送电路的计算步骤(1)画出供电示意图(2)以变压器铁芯为界,分出各个回路,各回路可独立运用欧姆定律分析.(3)各回路间通过线圈匝数比与电压比和电流比的关系,总功率不变等联系.1.发电厂发电机的输出电压为U1,发电厂至学校的输电线电阻为R,通过导线的电流为I,学校输入电压为U2,下列4个计算输电线损耗的式子中,不正确的是()A、B、C、D、21UR212()UUR2IR12()IUU课堂练习A三、电网供电采用电网供电的优点:可以在能源产地使用大容量发电机组,降低一次能源的输送成本,获得最大的经济效益.同时,电网可以减少断电的风险,调剂不同地区电力供需平衡,保障供电质量.通过网状的输电线、变电站,将许多电厂和广大用户连接起来,形成全国性或地区性的输电网络,这就是电网.2、一小型发电站通过升压,降压变压器把电能输给用户.已知发电机的输出功率是500kW,端电压为500V,升压变压器原、副线圈的匝数比为1:5,两变压器间输电线的总电阻为1.5Ω,降压变压器的输出电压为220V,不计变压器的损耗.求:(1)升压变压器的副线圈两端电压;(2)输电导线上的功率损失;(3)降压变压器原、副线圈的匝数比;(4)用户得到的功率。440kW2500V60kW10:1课堂练习3、某交流发电机输出功率为5×105W,输出电压为1.0×103V,假如输电线的总电阻10Ω,在输电线上损失的电功率等于输电功率的5%,用户使用电压380V(1)画出输电线路的示意图(标明各部分的符号)14223UUUURIF用线rI1I3I4n1n2n3n4P1P2P3P4升压变压器降压变压器14223UUUURIF用线rI1I3I4n1n2n3n4P1P2P3P4升压变压器降压变压器(2)所用升压和降压变压器的原、副线圈的匝数比是多少?(使用的是理想变压器)1:1025:13、某交流发电机输出功率为5×105W,输出电压为1.0×103V,假如输电线的总电阻10Ω,在输电线上损失的电功率等于输电功率的5%,用户使用电压380V输送电路的计算步骤(1)画出供电示意图(2)以变压器铁芯为界,分出各个回路,各回路可独立运用欧姆定律分析.(3)各回路间通过线圈匝数比与电压比和电流比的关系,总功率不变等联系.小结1、学校有一台应急备用发电机,内阻为r=1Ω,升压变压器匝数比为1:4,降压变压器的匝数比为4:1,输电线的总电阻为R=4Ω,全校22个教室,每个教室用“220V,40W”的灯6盏,要求所有灯都正常发光,则:(1)发电机的输出功率多大?(2)发电机的电动势多大?(3)输电线上损耗的电功率多大?课后练习2、在远距离输电时,要考虑尽量减少输电线上的功率损失.有一个坑口电站,输送的电功率为P=500kW,当使用U=5kV的电压输电时,测得安装在输电线路起点和终点处的两只电度表一昼夜示数相差4800度.求:(1)这时的输电效率η和输电线的总电阻r?(2)若想使输电效率提高到98%,又不改变输电线,那么电站应使用多高的电压向外输电?