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1、五、高压输电学 习 目 标知 识 脉 络1 知道为什么要用高压输电(重点 )2 会计算输电过程的损失 (重点、难点 )3 掌握减少远距离输电能量损失的途径(重点 )4 知道电网在能源利用上的作用.自 主 预 习 探 新 知知识梳理 一、减小电能输送损失的方法1输电损耗的原因：由于输电线路存在电阻，就会产生热效应有电能的损耗；损耗的电能会随着输送电能的增大和线路的增长而增大2减小输电损耗的方法：减小输送线路的电阻，其途径：(1)尽量采用导电性能好的材料，(2)使导线粗一些3减小输送的电流，在输送功率一定时，必须提高送电的电压二、电网供电1电网将多个电厂发的电通过输电线 、变电站连接起来，形成全国
2、性或地区性输电网络2优点(1)在一次能源产地使用大容量的发电机组，降低运输一次能源的成本(2)保证发电与供电系统的安全与可靠，协调不同地区电力供需的平衡(3)根据火电 、水电、核电的特点，合理地调度电力，使电力供应更加可靠，质量更高基础自测 1思考判断(1)输电线路存在电阻，就一定会有电能的损耗()(2)减小输电损耗的最好方法是提高输电电压( )(3)在电能的输送过程中，U 为输电电压， r 为输电线电阻，则输电线中电流为I第 1页U r . ()(4)电网是将多个电厂发的电连接起来，形成输电网络( )(5)采用电网送电可以降低一次能源的运输成本，获得最大的经济效益()(6)电网不能协调不同地
3、区电力供需平衡()2(多选 )对于电能输送的以下说法，正确的是()A输送电能的基本要求是：可靠、保质、经济B减少输电导线上功率损失的唯一方法是采用高压输电C减少输电导线上功率损失的唯一方法是增大导线的横截面积D实际输送电能时，要综合考虑各种因素，如：输送功率大小、距离远近 、技术和经济条件等AD 在电能输送减少功率损失方面应综合考虑各方面的因素，保证：可靠、保质、经济 所以只有 A、 D 项是正确的 3下列关于减小远距离输电导线上热损耗的说法中，正确的是()U2A因为热功率 P R ，所以应降低输送电压，增大输电导线电阻，才能减小输电导线上的热损耗B因为热功率 PIU ，所以应采用低电压 、小
4、电流输电，才能减小输电导线上的热损耗C因为热功率 PI 2R，所以可采用减小输电线电阻或减小输送电流的方法来减小输电导线上的热损耗D以上说法均不正确U2C A 中热功率 P R 中 U 应为在输电线上减少的电压 ，而非输送电压 ，故不正确； B 中 PUI ，若 U 小，I 也小，则输送功率减小 ，以减小输送功率来减少线路损耗是没有意义的 ，所以也不正确 4水电站给远处山村送电的输出功率是 100 kW，用 2 000 V 电压输电，线路上损失的功率是 2. 5 104 W，如果改用 20 000 V 高压输电，线路上损失的功率是_ W.【导学号 ：41942098】解析 PUI 得 I P/
5、U50 A；第 2页根据PI2R，计算得到： R10 改用 20 000 V 高压输电 I P/U 5 A；根据PI2R250 W.答案 250合 作 探 究 攻 重 难输电线上的功率损失和电压损失1输电线上的功率损失P由于 PIU ，则有输送电流IU. 设输电线电阻为R 线，输电线上的电2 P2流为 I 线 ，则功率损失 P 损 I线 R 线 U2R 线2输电线上电压损失输电线上电阻两端电压UI 线 R 线，这样用户得到电压U UU，即UU U是导线中电压损失3减少功率损失和电压损失的方法(1)减小输电线上的电阻：即增大导线横截面积和用导电性能较好的材料，这种方法在实际生产中效果有限(2)减
6、小输电电流，在输出功率不变时，由P UI 知可增大 U 来减小 I .(多选 )远距离输送一定功率的交流电，若输电线电阻一定， 下列说法正确的是 ()A输电线上的电压损失跟输电电压成正比B输电线上的功率损失跟输电电压成正比C输电线上的功率损失跟输电电压的平方成反比D输电线上的功率损失跟输电线上的电压损失的平方成正比P送2P送P送【解析】由 I 线可知P 2 线，选项C对；U 线，选项A错；U送RRU送U送U2P，选项 D 对此题容易犯的错误是将输电电压与损失电压相混而错选R线B.【答案】CD 注意事项 输电电压是指在高压输电线始端的电压U，损失电压是指降落在输电线路上的电第 3页压 UIR 线
7、.针对训练 1输电导线的电阻为r ，输送电功率为P. 现分别用 U1 和 U2 两种电压来输电，则两次输电线上损失的功率之比为()A U1 U222BU1 U2C U22U12DU2U1C 由得输电线中的电流P. 输电线中损失的功率PI2rP 2rP UII U(U)P2r1P2U22 U12. 2 ，即在输送功率和输电线电阻不变的情况下U， P远距离输电过程1. 输送电能的过程发电站升压变压器高压输电线降压变压器用电单位，如图3-5-1 所示图 3-5-12各量间的关系(1)功率关系：发电机输出功率P1，升压变压器的输出功率P2，降压变压器的输出功率 P3，线路损失功率P. 理想变压器满足：
8、 P1 P2P3P.(2)电压关系：在输电电路中， 输送电压 U1，线路损失电压 U，降压变压器的输入电压 U2，满足： U1 UU2.(3)功率、电压、电流、电阻之间的关系输送功率 P1、输送电流 I 、输送电压 U1 的关系：P1IU 1.损失功率P、输送电流 I、线路电阻 R 的关系：PI 2R.某发电站的输出功率为 104 kW，输出电压为 4 kV ，通过理想变压器升压后向 80 km 远处用户供电 已知输电线的电阻为 R25. 6 ，输电线路损失的功率为输出功率的 4%，求：(1)升压变压器的输出电压；(2)输电线路上的电压损失思路点拨 ：理想变压器 ，高压输出端功率 P 输 P0
9、，P0 为发电机的输出功率 【解析】(1)设升压变压器的输出电压为U 输 ，输电线上电流为I ，由线路损失第 4页可得 I 2RP 损0 4%4 103 0. 04IP10A 125 A，R25. 6P输104 kW由 P 输U 输 I 得 U 输 I 125 A 80 kV .(2)输电线路上的电压损失U 损 IR125 25. 6 V 3. 2 kV .【答案】(1)80 kV(2)3. 2 kV针对训练 2(多选 )某小型发电站的电能输送示意图如图3-5-2 所示，变压器均为理想变压器并标示了电压和匝数 若电压 U1 U4，输电线总电阻为r，用户端的用电器正常工作，则 ()图 3-5-2
10、A U2 U3BU2 U3nnnn1323C. n2n4D. n1n4U2nU3nBD 由变压器的电压比与匝数之比的关系得：23U1；n4n1U4因 n1n2，所以 U1 U2，又因与线路是电压有损失 ，即 U2 U3，所以 n2n3， n1 n4故 BD 正确 故选： BD当 堂 达 标 固 双 基1(多选 )远距离输送交流电都采用高压输电我国正在研究用比330 kV 高得多的电压进行输电采用高压输电的优点是()A可节省输电线的材料B可根据需要调节交流电的频率C可减少输电线上的能量损失D可加快输电的速度AC 高压输电可使输电电流减小，可减少输电线上的能量损失，又不用较粗的输电线，选项 A、
11、C 正确；高压输电不能改变电流的频率和输电速度选项 B、D 错误 第 5页2中央电视台焦点访谈多次报道某些边远落后农村电价过高，农民负担过重，其客观原因是电网陈旧老化近来，农村进行电网改造为减少远距离输电的损耗而降低电的价格，可采取的措施有()A提高输送功率B增大输送电流C提高输电电压D减小输电导线的横截面积C 线路损耗会影响电费高低 ，损耗越大 ，电费越高 减少损耗的途径有二：一是提高输电电压；二是减小输电线电阻，即增大导线的横截面积 ，故 C 正确 3关于电能输送的分析，正确的是()U2A由公式 P r 得到，输电导线的电阻越大，功率损失越少UB由公式 P r 得到，输电导线的电阻越大，功
12、率损失越少C由公式 PI2r 得到，输电电流越大，输电导线上的功率损失越大D由公式 PIU 得到，输电导线上的功率损失与电流成正比P22U2，故只有 C 正确 C 输电导线上的功率损失计算公式为：PI r Ur r4某电站发电机组的总输出功率为440 kW，现用 2 200 V 的电压，用铝导线将其送到离电站 10 km 远的工厂，要求电能输送过程中的损耗为输出功率的10%，求铝导线的总电阻应为多大？解析 由 P UI 可求出输送电能的电流，P440 000IU 2 200A 200 A由 P 损I 2R 可求出铝导线的总电阻 ，损P 0. 1440 000PR I2 I2 200 2 1. 1 .答案 1. 1 第 6页