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第3节 电能的远距离传输,1了解远距离输电线上的能量损失与哪些因素有关 2应用理想变压器，电路知识对简单的远距离输电线路进行定量计算 3了解交变电流从变电站到用户的输电过程及电网设计 4了解高压直流输电的原理,电压,频率,电阻,升压,断电,电力供需,整流器,逆变器,一、远距离输电损耗的产生及减损方法 1输电导线上的功率损失 (1)损失功率计算：设输电电流为I，输电线电阻为R，则输电线上的功率损失为PI2R (2)减小输电线上功率损失的方法,2输电线上的电压损失 (1)电压损失U 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，UUU，如图432所示,(2)造成电压损失的因素 输电线电阻造成电压损失 输电线的感抗和容抗造成电压损失 注 高中阶段在计算时只考虑输电线电阻所造成的电压损失 减小输电线路上电压损失的方法 减小输电线电阻R 用增大输电导线的横截面积来减小电阻对低压照明电路有效，对高压输电线路效果不佳,减小输电电流I 在输送电功率不变的前提下，提高输电电压是有效的措施 高压输电既能减小功率损失，又能减小电压损失，但在实际输送电能时，还需综合考虑各种因素，依照不同的情况，选择合适的输电电压,二、远距离输电的流程及基本关系 1输电线路的构成 由发电机、升压变压器、输电导线、降压变压器，用电器构成如图433所示，由于发电机本身的输出电压不可能很高，所以采用高压输电时，在发电站内需用升压变压器升压后再由输电线输出，到用电区再用降压变压器降到用户所需的电压,2电网供电 (1)电网 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)优点 经济便于使用大容量发电机组，降低运输成本； 保质减少断电风险，调剂供需平衡； 可靠根据不同“电源”的特点，合理调度电力,3远距离输电的基本关系,三、高压直流输电 1高压直流输电 (1)高压直流输电系统主要由整流站、直流线路和逆变站三部分组成 (2)高压直流输电系统原理图(如图434所示),教材资料分析 迷你实验室 模拟远距离输电 请准备低压交流电源，可拆变压器2台(B1升压，B2降压)，演示用交流电流表2只，电阻(10 ，1 A)4只，小灯泡(68 A,0.15 A)2只，灯座2套，导线若干等 按图424所示连接好电路接通电源，可观察到低压输电线末端的灯泡L1发光很弱，而高压输电线末端的灯泡L2发光正常说明用_输电时，在线路上的_和_损失都较小,点拨 低压输电时L1发光很弱，说明线路上的电压损失较大，小灯泡L1两端的电压较小，且小灯泡L1得到的功率较小，即线路上损失的功率较大L2发光正常，说明用高压输电时，在线路上的电压和功率损失都较小 若读出两电流表的示数分别为I1和I2，则低压输电电路损失电压U12I1R. L1两端电压U1U0U1U0I12R， 高压输电升压后电压为U1，由理想变压器：,【典例1】 在远距离输电时，输送的电功率为P，输电电压为U，所用导线的电阻率为，横截面积为S，总长度为l，输电线损失的功率为P，用户得到的功率为P，则下列关系式正确的是( ),答案 BD,【典例2】 发电机的端电压为220 V，输出功率44 kW，输电导线的电阻为0.2 ，如果用初、次级线圈匝数之比为110的升压变压器升压，经输电线后，再用初、次级线圈匝数比为101的降压变压器降压供给用户 (1)画出全过程的线路示意图； (2)求用户得到的电压和功率； (3)若不经过变压而直接送到用户，求用户得到的电压和功率 思路点拨 画好电路图，将各物理量在图上标准确，然后理解各物理量之间的关系,解析 (1)示意图如下图所示,答案 见解析 借题发挥 处理远距离输电问题，首先要画出输电线路示意图，并将已知量和待求量写在电路图的相应位置 其次解题时要抓“两头”电源、用电器要注意“中间一条线”输电线，以变压器为界将整个输电电路划分为几个独立的回路以变压器为联系的纽带将“两头”与中间“输电线”联系起来，抓住P入P出，利用变压比、变流比等规律进行分析与计算,【变式2】 某小水电站发电机输出的电功率为100 kW，输出电压250 V，现准备向远处输电，所用输电线的总电阻为8 ，要求输电时在输电线上损失的电功率不超过输送电功率的5%.用户获得220 V电压，求应选用匝数比多大的升压变压器和降压变压器？,电能输送中电压损失和电功率损失的计算 1在电能输送过程中，若输送的电功率一定、输电线电阻一定，则在输电线上损耗的电功率( ) A和输送电线上电压的平方成反比 B和输送电流的平方成反比 C和输送电线上的电压降的平方成正比 D和输送电流的平方成正比,2远距离输送一定功率的交变电流，若输电电压升高为原来的n倍，关于输电线上的电压损失和功率损失正确的是(不考虑电抗产生的损失)( ),答案 BC,答案 (1)60% 20 (2)22.4 kV,单击此处进入 活页规范训练,
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