高中鲁科版 (2019)第4节 电能的远距离输送试讲课课件ppt

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1.知道采用高压输电的原因,理解降低输电损耗的两个途径及其各自的优缺点。2.了解从变电站到用户的输电过程。知道高压输电原理。3.了解高压交流和高压直流输电的优缺点及两种系统的区别和联系。4.了解电能的应用与社会发展。
我国很多发电厂建在能源聚集的西部地区, 而用电量大的城市多在东部沿海地区。从发电厂到用电量大的区域的远距离输电中，如何减少电能的损耗？
一、采用高压输电的原因
1.输电线上的电功率损失
2.输电线上的电压损失
思考：在输电过程中，要输送的功率往往是确定的，请你根据功率关系表示出输电过程中的损失。
3.减少功率损失的方法
思路一：减小输电线的电阻
选择电阻率较小的铜或铝
长度由距离决定，无法较小
增大横截面积可以减小电阻，但导线不可能过粗。
思路二：减小输送电流，提高输送电压
提高输送电压是减小输电线上电能损失的有效手段，电压提高为原来的n倍，则功率损失变为原来的1/n2
减小输电线的电阻来降低功率损失是十分有限的！
交流高压输电的基本环节
二、高压交流输电与直流输电
思考：画出输电过程示意图，写出各个物理量之间的联系。
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。
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。
输电线上的电压损失，除了与输电线的电阻有关，还与感抗和容抗有关。当输电线路电压较高、导线截面积较大时，电抗造成的电压损失比电阻造成的还要大。
例 如图所示，某小型水电站发电机的输出功率为10 kW，输出电压为400 V，向距离较远的用户供电，为了减少电能损失，使用2 kV高压输电，最后用户得到220 V、9.5 kW的电，求：（1）水电站升压变压器原、副线圈匝数比n1∶n2。（2）输电线路导线电阻R。（3）用户降压变压器原、副线圈匝数比n3∶n4。
三、电能的利用与社会发展1.蒸汽机的广泛使用使社会生产力得以飞跃发展,引发了第一次工业革命,人类社会进入蒸汽机时代。2.发电机、电动机在工业上的运用,克服了蒸汽机在使用过程中的不少难题,体现许多优越性。由于发电机和电动机的发明和使用,电力的应用日益广泛。电力成为工厂机器的主要动力,电力也被广泛地应用于生活领域。3.电能是二次能源。日常生活中使用的电能,主要来自其他形式能量的转换,包括热能(火力发电)、水能(水力发电)、原子能(核电)、风能(风力发电)等。
想一想：利用超导线输电可以很大程度地减少输电损耗,从输送电能的要求分析,我国现在为什么不大规模使用超导线输电?
提示： 利用超导线输电,材料比较贵重,不经济,技术要求也比较高,所以现在我国不能大规模使用。
1.远距离输电电路构成
2.远距离输电基本关系
3.对远距离输电线路的分析与计算
三、电能的利用与社会发展
2.［天津卷］通过一理想变压器，经同一线路输送相同的电功率P，原线圈的电压U保持不变，输电线路的总电阻为R。当副线圈与原线圈的匝数比为k时，线路损耗的电功率为P1，若将副线圈与原线圈的匝数比提高到nk，线路损耗的电功率为P2，则P1和 分别为（　　）
3. 发电厂输出的交流电压为U=22 kV，输送功率为P=2.2×106 W，现在用户处安装一降压变压器，用户的电压为220 V，发电厂到变压器间的输电线总电阻为r=22 Ω，求：（1）输电导线上损失的电功率∆P；（2）输电导线上损失的电压∆U；（3）降压变压器原、副线圈匝数之比n1∶n2。