5-5电能的输送解析.ppt

5.5 电能的输送 输送电能的基本要求是:可靠、保质、经济 可靠：是指保证供电线路可靠工作，少有故障和 停电。 保质：就是保证电能的质量，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。 某发电厂的发电机输出功率为100kW，输送电压是500V，输电线电阻是2Ω，试求输电线中因发热而损失的电功率为多少? 由 可得：I=P/U=200A P损=I2R=8×104W=80kW 分析： 思考：可以用什么方法来减少输电过程中的功率损失？ 减小输电线电阻 R 减小输送电流 I 一、远距离输电的主要问题 1.减少输电线的电阻 *选用电阻率小的金属作导线材料 *增大导线的横截面 用110V把功率为200kW的电能用铝导线输送到10km以外的地方要使功率损失为输送功率的10%，导线横截面积应多大？ ( )2 .ρ ?P=I2R= 2L P输 U输 S R=ρ L S 20×103= 200×103 110 ( ) 2 ×2.9×10-8 × 2×10 ×103 s S≈96000mm2= 9.6平方分米！ 二、远距离输电问题的解决方法 2.减小输电线上的电流 在导线电阻不变的情况下，电流如减小到原来的百分之一，功率损失?P=I2R减小到原来的万分之一。 如其他条件不变，上例中把输电电压提高100倍，电线的横截面积需多大？ 大约只需9.6平方毫米 ！ 输送功率不能变，由P=UI知，必须提高输电电压U。 二、远距离输电问题的解决方法 二、远距离输电 P1=U1I1 I2=P2/U2=P1/U2 P损=I22R线 U线=I2R线 P用=P1-P损 U3=U2-U线 U2 U1 = n2 n1 U4 U3 = n4 n3 ~ 用 户 U1 I2 P1 U2 U3 U4 I1 P2 n1 n2 n4 n3 R线 U线 例题： 发电机输出功率为100kW，输出电压是250V，输电线电阻是10Ω，若输电线中因发热而损失的电功率为输送功率的4%，用户需用220V电压，求： （1）画出此输电线路的示意图。 （2）在输电线路中设置的升、降压变压器原副线圈的匝数比。 （3）用户得到的电功率是多少？ P1 ~ 用 户 U1 I2 U2 U3 U4 I1 P2 n1 n2 n4 n3 R 解:（1） 2. I1= P1 U1 250 100×103 = =400A 则 n1 n2 = I2 I1 = 1 20 U2 U1 n1 n2 = 又 U2= n2 n1 U1 =5000V U3=U2?I2R=5000?20×10=4800V (或 P3=P1?I22R、U3=P3/I2 求U3) 所以 n3 n4 = U3 U4 = 4800 220 = 240 11 P3=P1?I22R=100 ×103? 202 ×10 =9.6 ×104W √ I2= √ P损 R = 100×1000× 4% 10 =20A * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * *