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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,制作：侯瑞年,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,制作：侯瑞年,*,/3/10,制作：,王彩青,1,第五章 交变电流 第五节,电能的输送,第1页,2,【学习目标】,1,、,了解输送电能基本要求，了解交变电流从变电站到用户输电过程。,2,、,知道远距离输电时输电线上电压损失和功率损失与哪些原因相关及减小损失方法。,3,、,了解应用高压输电道理，知道远距离输电线路基本组成，会对简单远距离输电线路进行定量计算。,【重点、难点】,重点：设计电能输送示意图，并了解输电过程中电压损耗和能量损耗关系。,难点：输电过程中要确保输送功率不变，了解输电过程电压损耗和能量损耗关系。,【知识复习】,1,、电阻定律,2,、电功率,3,、变压器原、副线圈关系,第2页,电从那里来？,第3页,/10/10,制作：侯瑞年,4,大亚湾核电站,秦山核电站,三峡水电站,新疆风力发电,第4页,5,发电站都建在能源丰富地方,而用电地方却分布很广,:,电能输送,第5页,6,1,电能输送优点：,2,输送电能基本要求：,可靠：,是指确保供电线路可靠地工作，少有故障和停电。,电能经过输电线就能够输送到远方。相对于煤炭、石油等能源输送需要大量交通运载工具来说，,“,方便和节约,”,是它突出优点。,保质：,就是确保电能质量，即电压和频率稳定。,经济：,是指输电线路建造和运行费用低，电能损耗小。,可靠、保质、经济。,一、电能输送,第6页,7,二、输电模型,怎样才能将电能由发电厂输送到用户呢？,思索：,r,输电线,输电线,电 源,用 户,U,送,电源向外输电时，其两端电压即为输送电压。,输送电压：,电源对外输出功率即输送功率。,输送功率：,第7页,/10/10,制作：侯瑞年,8,三、降低能耗两个路径,远距离大功率输电面临困难是什么？,思索：,在输电线上有功率损失。,1,、输电线上功率损失原因是什么？功率损失表示式是什么？,讨论与交流：,输电线上功率损失,主要,原因是因为,输电线有电阻,，会有一部分电能转化为,内能,而损失掉。,若输电电流为,I,，输电线电阻为,r,，则功率损失为,P,=,I,2,r,。,第8页,9,3,、若采取减小导线电阻方法，在输电线长度一定情况下，应采取什么办法？,2,、降低输电损耗路径是什么？,讨论与交流：,由,P,=,I,2,r,可知：,可降低功率损失。,降低,输电线电阻,降低,输电线电流,（,3,）降低材料电阻率,（,1,）降低输电线长度,L,（,2,）增加导线横截面积,S,由 可知：,第9页,10,4,、若采取减小导线中电流方法，又应采取什么办法？,讨论与交流：,减小输送功率,P,由,P,=,IU,可知：,提升输电电压,U,可减小输电电流。,因为电站装机容量一定，所以电站向外输送电功率是一定，即在实际中不能以用户少用或不用电来降低输电线上功率损失。,想一想：,能否经过减小输送功率来减小输电电流？,第10页,11,5,、哪种路径对于降低输电线路损耗更有效？举例说明。,讨论与交流：,由 可知，在输电电流一定情况下，线路,电阻,减为原来,二分之一,，线路损耗功率减为原来,二分之一,。,在线路电阻一定情况下，电压提升一倍，由 可知：线路中,电流,减为原来,二分之一,，而损耗功率减为原来,四分之一,。,采取,高压输电,是减小输电线上功率损失,最有效、最经济,办法。,第11页,制作：侯瑞年,12,造成电压损失原因,:,四、输电线上电压损耗降低,思索：,在输电过程中，电源输送电压是否全部加在用户上？,r,电 源,用 户,U,送,U,用,U,损,（,1,）输电线,电阻,造成电压损失,（,2,）输电线,感抗,和,容抗,造成电压损失。,(,高中阶段计算中,只考虑输电线电阻,造成电压损失,),第12页,13,怎样减小电压损失，确保输电质量呢？,讨论与交流：,降低输电线电阻,由 可知：,可降低电压损失。,降低输电线电流,采取减小输电线电阻能否有效降低电压损失？,想一想：,采取增大输电导线截面积来减小电阻，对低压照明电路有效，在高压线路中因感抗、容抗造成电压损失比电阻造成还要大，故这种方法对高压输电来说效果不佳。,第13页,14,把功率为,22KW,电能用总电阻为,2,导线输送到远方用户，用,220V,电压输电，导线损失功率为多少？若改用,22KV,电压输电，导线损失功率又为多少？,课前自测：,22KV,输电，损失功率为,220V,输电，损失功率为,减小输送电流,方法,能够经过,提升输电电压,来实现。,总结：,第14页,15,课堂探究,1,、高压输电,从上述分析可知：不论是从减小输电线中功率损失还是减小电压损失方面看，在输电过程中都需要提升电压，减小输电电流，但大型发电机发出电压不符合远距离输电要求，怎么办？而抵达目标地电压也不符适用户要求，怎么办？你能设计一个高压输电模型吗？,发电站,用户,第15页,远距离输电示意图,第16页,是不是输电电压越高越好？,电压越高，对输电线路和变压器要求越高，建设费用越高。实际输送电能时，要综合考虑，如输送功率大小、距离远近、技术和经济要求等，要依照不一样情况选择适当输电电压。,第17页,18,2,、在高压输电三个回路中，各部分功率、电压和电流关系怎样？,探究与交流：,1,4,2,2,3,U,U,U,U,R,I,F,用,线,r,I,1,I,3,I,4,n,1,n,2,n,3,n,4,P,1,P,2,P,3,P,4,功率关系：,电压关系：,电流关系：,第18页,例题：,发电机输出功率为,100kW,，输出电压是,250V,，输电线电阻是,10,，若输电线中因发烧而损失电功率为输送功率,4%,，用户需用,220V,电压，求：（,1,）画出此输电线路示意图,.,（,2,）在输电线路中设置升、降压变压器原副线圈匝数比,.,（,3,）用户得到电功率是多少？,解：,1.,2.,I,1,=,P,1,U,1,250,100,10,3,=,=,400A,则,n,1,n,2,=,I,2,I,1,=,1,20,U,2,U,1,n,1,n,2,=,又,U,2,=,n,2,n,1,U,1,=5000V,U,3,=U,2,I,2,R=50002010=4800V,P,1,用 户,U,1,I,2,U,2,U,3,U,4,I,1,P,2,n,1,n,2,n,4,n,3,R,(,或,P,3,=P,1,I,2,2,R,、,U,3,=P,3,/I,2,求,U,3,),所以,n,3,n,4,=,U,3,U,4,=,4800,220,=,240,11,P,3,=P,1,I,2,2,R=100 10,3,20,2,10,=,9.6 10,4,W,I,2,=,P,损,R,=,1001033 4%,20,=,20A,第19页,A,V,R,1,R,2,S,如图所表示：理想变压器原线圈接高电压，变压后接用电器，线路电阻不计。,S,原来闭合，且,R,1,=R,2,，,现将,S,断开，那么交流电压表示数,U,、交流电流表示数,I,和用电器上,R,1,功率,P,1,将分别是：（）,A,.,U,增大、,I,减小,、,P,1,增大,C,.,U,减小、,I,减小,、,P,1,减小,D,.,U,不变、,I,减小、,P,1,不变,B,.,U,不变、,I,减小、,P,1,增大,D,课堂检测,课堂小结,第20页,2,、一小型发电站经过升压，降压变压器把电能输给用户。已知发电机输出功率是,500kW,，端电压为,500V,，升压变压器原、副线圈匝数比为,1:5,，两变压器间输电线总电阻为,1.5,，降压变压器输出电压为,220V,，不计变压器损耗。求：,（,1,）升压变压器副线圈两端电压；,（,2,）输电导线上功率损失；,（,3,）降压变压器原、副线圈匝数比；,（,4,）用户得到功率。,（,4,）,440kW,（,1,）,2500V,（,2,）,60kW,（,3,）,10:1,第21页,
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