高压输电原理课件

31高压输电原理高压输电原理31高压输电原理课标定位课标定位学学习习目目标标：1.知知道道“便便于于远远距距离离输输送送”是是电电能能的的优优点，知道输电过程点，知道输电过程2知道降低输电损耗的两个途径知道降低输电损耗的两个途径3了解电网供电的优点和意义了解电网供电的优点和意义重重点点难难点点：1.电电能能输输送送过过程程中中电电功功率率的的损损失失、影影响响因素、解决办法因素、解决办法2高压输电原理高压输电原理课标定位学习目标：1.知道“便于远距离输送”是电能的优点，知 核心要点突破核心要点突破课堂互动讲练课堂互动讲练课前自主学案课前自主学案知能优化训练知能优化训练3.1核心要点突破课堂互动讲练课前自主学案知能优化训练3.1课前自主学案课前自主学案一、远距离输电为什么要用高电压一、远距离输电为什么要用高电压1合作讨论合作讨论(1)为什么要进行电能的输送？为什么要进行电能的输送？(2)输送过程是怎样的？输送过程是怎样的？(3)输送过程中应优先考虑什么问题？输送过程中应优先考虑什么问题？2讨论探索：如何降低输电损耗？讨论探索：如何降低输电损耗？(1)设输电电流为设输电电流为I，输电线的电阻为，输电线的电阻为r，则功率损失，则功率损失P_根据此式，要减少根据此式，要减少P，一是减小输电，一是减小输电线的线的_；另一个途径是减小输电导线中的；另一个途径是减小输电导线中的_I2r电阻电阻电流电流课前自主学案一、远距离输电为什么要用高电压I2r电阻电流高压输电原理课件(3)要要减减小小输输电电线线中中的的电电流流，在在输输送送的的总总功功率率一一定定时，由时，由PIU可知，必须可知，必须_才能减小才能减小I.(4)结论：远距离输电时，为了降低输电线路中的结论：远距离输电时，为了降低输电线路中的损耗，就要减小输电电流；为了减小输电电流，损耗，就要减小输电电流；为了减小输电电流，同时又保证向用户提供一定的电功率，就要提高同时又保证向用户提供一定的电功率，就要提高_但输电电压也不是越高越好因但输电电压也不是越高越好因为电压升高，导线会对空气放电，这就对导线的为电压升高，导线会对空气放电，这就对导线的绝缘性能提出了更高的要求另外高压送电对变绝缘性能提出了更高的要求另外高压送电对变压器也提出了更高的要求，因此输电电压也不是压器也提出了更高的要求，因此输电电压也不是越高越好在实际输电过程中输电电压要根据输越高越好在实际输电过程中输电电压要根据输送功率的大小、远近、技术和经济各方面因素综送功率的大小、远近、技术和经济各方面因素综合考虑合考虑提高电压提高电压输电电压输电电压(3)要减小输电线中的电流，在输送的总功率一定时，由PI二、交流输配电网二、交流输配电网建造电能输配电网是为了确保电能的输送经济、建造电能输配电网是为了确保电能的输送经济、可靠，发电机发出的交变电流先送到可靠，发电机发出的交变电流先送到_变电变电站，将电压升高到站，将电压升高到220 kV以上，进行以上，进行_送电；送电；在用电区，先由第一级变电站将电压降到在用电区，先由第一级变电站将电压降到110 kV，再送到第二级变电站，将电压降到，再送到第二级变电站，将电压降到10 kV送到用送到用电区对普通生活用电，则要用降压变压器进一电区对普通生活用电，则要用降压变压器进一步降到步降到_，如图，如图311所示所示升压升压高压高压220V二、交流输配电网升压高压220V图图311图311第第3章电能的输送与变压器章电能的输送与变压器课课前前自自主主学学案案核核心心要要点点突突破破课课堂堂互互动动讲讲练练知知能能优优化化训训练练大家有疑问的，可以询问和交流大家有疑问的，可以询问和交流可以互相讨论下，但要小声点可以互相讨论下，但要小声点可以互相讨论下，但要小声点可以互相讨论下，但要小声点大家有疑问的，可以询问和交流可以互相讨论下，但要小声点思考感悟思考感悟“提高电压，降低电流提高电压，降低电流”与欧姆定律矛盾吗？与欧姆定律矛盾吗？提示：不矛盾欧姆定律是对纯电阻耗能元件提示：不矛盾欧姆定律是对纯电阻耗能元件而成立的定律，而而成立的定律，而“提高电压，降低电流提高电压，降低电流”是是从输送角度，由从输送角度，由PIU，且，且P一定的条件下得一定的条件下得出的结论出的结论思考感悟核心要点突破核心要点突破一、输电线路上的电功率损失的探究一、输电线路上的电功率损失的探究1原因原因输输电电导导线线有有电电阻阻，电电流流通通过过导导线线时时要要发发热热，输输电电过程中有一部分电能转化成内能而损失掉过程中有一部分电能转化成内能而损失掉2损失电功率的大小损失电功率的大小损损失失的的电电功功率率P损损I2R，I为为输输电电线线上上流流过过的的电电流流，R为输电线的电阻为输电线的电阻3减少电功率损失的方法减少电功率损失的方法据据P损损I2R可知，减少输电线路上电功率损失的方可知，减少输电线路上电功率损失的方法主要有两种：法主要有两种：核心要点突破一、输电线路上的电功率损失的探究高压输电原理课件高压输电原理课件即时应用即时应用(即时突破，小试牛刀即时突破，小试牛刀)1.(2011年年上上海海模模拟拟)远远距距离离输输电电时时，在在输输送送电电功功率率不不变的前提条件下变的前提条件下()A只只有有增增大大导导线线的的电电阻阻，才才能能减减小小电电流流，提提高高输输电效率电效率B提高输电电压，能减小电流，提高输电效率提高输电电压，能减小电流，提高输电效率C提高输电电压势必增大输电导线上的能量损耗提高输电电压势必增大输电导线上的能量损耗D提高输电电压势必增大输电导线上的电流提高输电电压势必增大输电导线上的电流解析：选解析：选B.在输出功率一定时，由在输出功率一定时，由PUI可知，当可知，当U增大时，增大时，I减小，输电线的损耗功率减小，输电线的损耗功率P损损I2R将减小，将减小，从而提高输电效率，减少输电线上的损耗从而提高输电效率，减少输电线上的损耗即时应用(即时突破，小试牛刀)二、输电线上电压损失的探究二、输电线上电压损失的探究1交流输配电网模型示意图交流输配电网模型示意图图图312二、输电线上电压损失的探究图3122电压损失电压损失如图如图313所示，输电线路始端电压所示，输电线路始端电压U与末端电与末端电压压U的差值称为输电线路上的电压损失，即的差值称为输电线路上的电压损失，即U损损UU.图图3132电压损失图3133减少输电线路上的电压损失的方法减少输电线路上的电压损失的方法(1)增大输电导线的横截面积以减小电阻增大输电导线的横截面积以减小电阻这种方法只在低压照明电路上才显得更有效在这种方法只在低压照明电路上才显得更有效在高压输电线路上，电抗造成的电压降常比电阻造高压输电线路上，电抗造成的电压降常比电阻造成的还要大，而增大导线横截面积对减小电抗起成的还要大，而增大导线横截面积对减小电抗起不了多大作用因此，这种方法效果不佳，且耗不了多大作用因此，这种方法效果不佳，且耗材量大材量大3减少输电线路上的电压损失的方法(2)减小输电电流减小输电电流在在输输送送电电功功率率不不变变的的前前提提下下，提提高高输输电电电电压压可可减小输电电流减小输电电流因因此此，无无论论从从减减少少输输电电线线路路中中的的电电功功率率损损失失，还还是是从从减减少少电电压压损损失失方方面面看看，都都要要求求提提高高输输电电电压，减小输电电流电压，减小输电电流特别提醒：高中阶段的计算中，只考虑输电线特别提醒：高中阶段的计算中，只考虑输电线电阻所造成的电压损失，而忽略因容抗、感抗电阻所造成的电压损失，而忽略因容抗、感抗造成的电压损失，也就是把输电线路当成纯电造成的电压损失，也就是把输电线路当成纯电阻电路处理阻电路处理(2)减小输电电流即时应用即时应用(即时突破，小试牛刀即时突破，小试牛刀)2.用用电电器器电电阻阻值值为为R，距距交交变变电电源源为为L，输输电电线线电电流流为为I，电电阻阻率率为为，要要求求输输电电线线上上电电压压降降不不超超过过U，则输电线横截面积最小值为，则输电线横截面积最小值为()AL/RB2LI/UCU/(LI)D2UL/(I)即时应用(即时突破，小试牛刀)课堂互动讲练课堂互动讲练远距离高压输电的原因分析远距离高压输电的原因分析例例例例1 1输送输送4800 kW的电功率，采用的电功率，采用110 kV高压输高压输电，输电导线中的电流是多少？如果用电，输电导线中的电流是多少？如果用110 V电电压输电，输电导线中的电流将是多少？两种情况压输电，输电导线中的电流将是多少？两种情况下，输电线上损失的电功率之比是多少？下，输电线上损失的电功率之比是多少？课堂互动讲练远距离高压输电的原因分析例1输送4800 kW高压输电原理课件【答案答案】43.6 A4.36104 A 1 106【答案】43.6 A4.36104 A 1106输电线路上的功率损失输电线路上的功率损失例例例例2 2一一座座小小型型水水电电站站，用用总总电电阻阻是是0.5 的的输输电电线线把把电电输输送送给给用用户户，水水电电站站输输送送的的电电功功率率是是20 kW.假假如如用用250 V电电压压输输电电，计计算算输输电电导导线线上上的的功功率率损损失失和和用用户户得得到到的的功功率率假假如如改改用用500 V的的电电压压输输电电，输输电电线线上上的的功功率率损损失失和和用用户户得得到到的的功功率率又各是多少？又各是多少？输电线路上的功率损失例2一座小型水电站，用总电阻是0.5 高压输电原理课件高压输电原理课件【答案答案】3.2 kW16.8 kW 0.8 kW19.2 kW【答案】3.2 kW16.8 kW 0.8 kW19变式训练某变电站用变式训练某变电站用220 V的电压输电，导线上的电压输电，导线上损失的功率为输电功率的损失的功率为输电功率的20%.若要使导线上损失若要使导线上损失的功率降为输电功率的的功率降为输电功率的5%，则输电电压应为多少，则输电电压应为多少？变式训练某变电站用220 V的电压输电，导线上损失的功率为答案：答案：440 V答案：440 V