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第二章 交变电流,7 电能的输送,1,一、变压器的构造 1示意图 2符号,二、变压器的工作原理： 1、互感现象：变压器只能改变交流电的电压和电流 2、能量转化：电能磁场能电能 3、理想变压器功率：,三、理想变压器的变压、变流规律：,四、常用变压器,复习回顾 变压器,P入P出,2,电站站址,用户(负载),能源丰富有利开发,能源缺乏用电量大,3,输送电能的基本要求： 可靠、保质、经济,可靠：是指保证供电线路可靠地工作,少有故障和停电,保质：是指保证电能的质量,即电压和频率稳定,经济：是指输电线路建造和运行的费用低,电能损耗小,4,1、为什么输电线上有电能损失?,由于输电线长，电阻大，当电流通过输电线时，产生热量Q，损失一部分电能，同时损失一部分电压.,一、输电线上的功率损失,5,(1)减小导线电阻,2、如何减少电能损失?,(2)减小输电线中的电流,6,由电阻定律知,(1)减小导线电阻,减小材料的电阻率.银的电阻率最小,但价格昂贵,目前选用电阻率较小的铜或铝作输电线.,减小输电线的长度L不可行,因为要保证输电距离.,可适当增大横截面积.太粗不可能,既不经济又架设困难.,方法,7,(2)减小输电线中的电流,1.输电线路损失的功率,8,3.哪个途径对于降低输电线路的损耗更为有效?,5.怎样计算用户得到的功率P?,4.在保证用户的电功率的前提下,怎样才能减小输电电流?,9,练习： 输送10kw的电功率，采用400V的电压输电，输电线的总电阻为10，求 (1)输电线中的电流?输电线中损失的电压?用户得到的电压?,(1)25A 250V 150V,(2)6250W 3750W,(2)输电线损失的功率?用户得到的功率?,(3)如果采用4000V电压输电，输电线损失的功率?用户得到的功率?,(3) 62.5W 9937.5W,提高输电电压, 是减少电能损失的最有效的办法,10,11,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,12,U1,U2,U3,U4,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,13,二、远距离输电原理图,功率关系：,P1=P2，P3=P4，P2=Pr+P3,14,电压关系：,15,电流关系：,16,1.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功率式子中，不正确的是( ) A、 B、 C、 D、,课堂练习,A,17,远距离输电示意图,18,是不是输电电压越高越好?,电压越高，对输电线路和变压器的要求越高，建设费用越高。,远距离输电,我国常用的远距离输电采用的电压有110 kV、220 kV、330 kV，输电干线采用500 kV的超高压，西北电网达到750kV。,思考,19,2、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1.5,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。,440kW,2500V,60kW,10:1,课堂练习,20,21,3、某交流发电机输出功率为5105 W，输出电压为1.0103 V，假如输电线的总电阻10，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380 V,(1)画出输电线路的示意图(标明各部分的符号),22,(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),1:10 25:1,3、某交流发电机输出功率为5105 W，输出电压为1.0103 V，假如输电线的总电阻10，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380 V,23,输送电路的计算步骤 (1)画出供电示意图 (2)以变压器铁心为界,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.,24,1、学校有一台应急备用发电机,内阻为r=1, 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=4,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？,练习,25,2、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?,26,
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