发电和输电ppt课件

117.4發電和輸電發電和輸電熱熱 身身輸電纜的功率損耗輸電纜的功率損耗進度評估進度評估 4?E2他認為輸電纜运用高電壓的缘由是甚麼？他認為輸電纜运用高電壓的缘由是甚麼？熱熱 身身防止不法之徒從輸電纜偷電。防止不法之徒從輸電纜偷電。防止在到達用戶前耗盡電源。防止在到達用戶前耗盡電源。減低電纜的功率損耗。減低電纜的功率損耗。加速電能的輸送。加速電能的輸送。交流電只能以高電壓輸送。交流電只能以高電壓輸送。輸電纜附近所掛的輸電纜附近所掛的告示牌告示牌3在發電廠產生的電力，必須經過很遠的距在發電廠產生的電力，必須經過很遠的距離才干輸送到用戶那裏。離才干輸送到用戶那裏。41輸電纜的功率損耗輸電纜的功率損耗金屬導體是有電阻的金屬導體是有電阻的長度長度 電阻電阻 延續上百多公里的延續上百多公里的電纜，其總電阻是電纜，其總電阻是相當驚人的。相當驚人的。怎樣才干降低功率怎樣才干降低功率損耗呢？損耗呢？+=5實驗實驗 17h輸電線模型輸電線模型裝置輸電模型，研讨以裝置輸電模型，研讨以(a)低壓直流電和低壓直流電和(b)低壓交流電輸電的情況。低壓交流電輸電的情況。接低壓直接低壓直流電源流電源發電廠端發電廠端用戶端用戶端比較一下兩顆燈比較一下兩顆燈泡的亮度。泡的亮度。1 m輸電線輸電線6實驗實驗 17h輸電線模型輸電線模型裝置輸電模型，研讨以裝置輸電模型，研讨以(c)高壓交流電輸電的情況。高壓交流電輸電的情況。接接 12 V 交交流電流電 電源電源降壓器降壓器升壓器升壓器發電廠端發電廠端用戶端用戶端比較一下兩顆比較一下兩顆燈泡的亮度。燈泡的亮度。7實驗實驗 17h輸電線模型輸電線模型錄像片段錄像片段81輸電纜的功率損耗輸電纜的功率損耗實驗實驗17h：輸電線的功率損耗大輸電線的功率損耗大12 V 直流電直流電12 V 交流電交流電 1 m亮亮暗暗(a)低壓直流電(b)低壓交流電 發電廠端發電廠端用戶端用戶端輸電線輸電線91輸電纜的功率損耗輸電纜的功率損耗實驗實驗17h：(c)高壓交流電亮度一样亮度一样提升電壓提升電壓 降低輸電纜中降低輸電纜中的電流的電流 電纜中的功率損耗(I2R)發電廠端發電廠端用戶端用戶端接接 12 V 交交流流 電源電源降壓器降壓器升壓器升壓器10輸電纜的功率損耗輸電纜的功率損耗E輸電纜的功率損耗輸電纜的功率損耗E地下鐵路的電力地下鐵路的電力供應供應E問題問題?例題例題 9問題問題?例題例題 7問題問題?例題例題 8111在輸電網絡裡，變壓站有甚麼功用？2電纜的功率損耗是多少？進度評估進度評估 4 12A發電B降低電壓C降低電流在輸電網絡裡，變壓站有甚麼功用？在輸電網絡裡，變壓站有甚麼功用？Q1 在輸電網絡裡，變壓站有甚麼功用？在輸電網絡裡，變壓站有甚麼功用？相片提供：HK Electric Co.Ltd13Q2 電纜的功率損耗是多少？電纜的功率損耗是多少？經過電纜的電流經過電纜的電流 I在某段輸電網絡中，以在某段輸電網絡中，以 275 kV 的電壓輸送的電壓輸送3420 MW 的電功率。假设電纜的電阻是的電功率。假设電纜的電阻是 5，那麼電纜的功率損耗是多少？那麼電纜的功率損耗是多少？=P()V=3.42 109()275 000=_1.24 104 A電纜的功率損耗電纜的功率損耗=_ R=_ 5I2(1.24 104)2=_ 769 MW14完完 結結15例題例題 7輸電纜的功率損耗輸電纜的功率損耗一段總電阻為一段總電阻為 5 的電纜輸送的電纜輸送 4 kW 的功率。的功率。200 V電纜的總電阻電纜的總電阻=5(a)假设輸電電壓為200 V，試計算電纜的功率損耗。以以 200 V 輸電：輸電：=4000200PV=20 A 電纜的功率損耗電纜的功率損耗=I 2R=202 5=2000 W電纜中的電流電纜中的電流16例題例題 7輸電纜的功率損耗輸電纜的功率損耗一段總電阻為一段總電阻為 5 的電纜輸送的電纜輸送 4 kW 的功率。的功率。4000 V電纜的總電阻電纜的總電阻=5(b)假设輸電電壓為4000 V，試計算電纜的功率損耗。以以 4000 V 輸電：輸電：=40004000PV=1 A 電纜的功率損耗電纜的功率損耗=I 2R=12 5=5 W電纜中的電流電纜中的電流17例題例題 7輸電纜的功率損耗輸電纜的功率損耗一段總電阻為一段總電阻為 5 的電纜輸送的電纜輸送 4 kW 的功率。的功率。200 V/4000 V電纜的總電阻電纜的總電阻=5 從計算結果中，他能得出甚麼結論？從計算結果中，他能得出甚麼結論？用以下電壓輸電，電用以下電壓輸電，電纜的功率損耗：纜的功率損耗：200 V=2000 W 4000 V=5 W以高壓輸電，電纜的功率損耗可大大降低。以高壓輸電，電纜的功率損耗可大大降低。18返返 回回19例題例題 8輸電纜的功率損耗輸電纜的功率損耗(a)供給農舍的電壓是多少？電纜的總電阻電纜的總電阻=0.5 I=12 A電線桿的電壓電線桿的電壓=220 V農舍農舍20例題例題 8輸電纜的功率損耗輸電纜的功率損耗(a)供給農舍的電壓是多少？電纜的總電阻電纜的總電阻=0.5 I=12 A電線桿的電壓電線桿的電壓=220 V電纜兩端的電壓電纜兩端的電壓=IR=12 0.5=6 V供給農舍的電壓供給農舍的電壓=220 6=214 V220 V電纜的總電阻電纜的總電阻=0.5 21例題例題 8輸電纜的功率損耗輸電纜的功率損耗(b)電線桿提供的功率是多少？電纜的總電阻電纜的總電阻=0.5 I=12 A電線桿的電壓電線桿的電壓=220 V電線桿提供的功率電線桿提供的功率=12 220=2640 W=IV 220 V電纜的總電阻電纜的總電阻=0.5 22例題例題 8輸電纜的功率損耗輸電纜的功率損耗(c)電纜的功率損耗百分比是多少？電纜的總電阻電纜的總電阻=0.5 I=12 A電線桿的電壓電線桿的電壓=220 V220 V電纜的總電阻電纜的總電阻=0.5 電線桿提供的功率電線桿提供的功率=2640 W電纜的功率損耗電纜的功率損耗=I 2R=122 0.5=72 W電纜的功率損耗百分比電纜的功率損耗百分比=72/2640 100%=2.7%23返返 回回24例題例題 9地下鐵路的電力供應地下鐵路的電力供應1中電以 33 kV 的交流電為地下鐵路供電。2沿鐵路每隔 4 km 或 5 km 就有一座變壓站，把電源轉換：33 kV a.c.1.5 kV a.c.3然後 1.5 kV a.c.1.5 kV d.c.，以推動列車的電動機。1.5 kV a.c.1.5 kV a.c.變壓器變壓器變壓器變壓器中華電力提供中華電力提供33 kV a.c.4 或 5 km地鐵地鐵1.5 kV d.c.1.5 kV d.c.25例題例題 9地下鐵路的電力供應地下鐵路的電力供應中華電力提供中華電力提供33 kV a.c.4 或 5 km地鐵地鐵(a)為甚麼需求這麼多變壓站？假设只興建一座變壓站來向整條鐵路供電，假设只興建一座變壓站來向整條鐵路供電，電纜的功率損耗就太大。電纜的功率損耗就太大。1.5 kV a.c.1.5 kV a.c.變壓器變壓器變壓器變壓器1.5 kV d.c.1.5 kV d.c.26例題例題 9地下鐵路的電力供應地下鐵路的電力供應(b)假设要把 33 kV a.c.的電壓轉換成 1.5 kV a.c.，變壓器的匝數比是多少？VsVp=NsNp1.533=224 或 5 km地鐵地鐵1.5 kV a.c.1.5 kV a.c.變壓器變壓器變壓器變壓器1.5 kV d.c.1.5 kV d.c.中華電力提供中華電力提供33 kV a.c.27例題例題 9地下鐵路的電力供應地下鐵路的電力供應4 或 5 km地鐵地鐵1.5 kV a.c.1.5 kV a.c.變壓器變壓器變壓器變壓器1.5 kV d.c.1.5 kV d.c.中華電力提供中華電力提供33 kV a.c.(c)假設變壓器的效率為 100%。假设架空電纜可輸送 400 A 的電流，功率功率=IV=400 1.5=600 kW變壓器匝數比變壓器匝數比=22:1(i)變壓器副線圈的輸出功率是多少？28例題例題 9地下鐵路的電力供應地下鐵路的電力供應地鐵地鐵1.5 kV a.c.1.5 kV a.c.變壓器變壓器變壓器變壓器1.5 kV d.c.1.5 kV d.c.中華電力提供中華電力提供33 kV a.c.4 或 5 kmIp=Is匝數比=18.2 A40022=(c)假設變壓器的效率為 100%。假设架空電纜可輸送 400 A 的電流，(ii)變壓器原線圈的電流(Ip)是多少？變壓器匝數比變壓器匝數比=22:129返返 回回