《远距离输电》教程.ppt

远距离输电示意图 * * 为了合理的利用能源,发电站要建在靠近这些能源的地方.而用电的地方却很多,例如: 有的地方离发电站很远,因此需要把电能输送到远方,这就涉及电能的输送问题．即: 1．电能输送的优点： 2．输送电能的基本要求： 可靠：是指保证供电线路可靠地工作，少有故障和停电。 电能通过输电线就可以输送到远方．相对于煤炭、石油等能源的输送需要大量的交通运载工具来说，“方便和节约”是它突出的优点． 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。 可靠、保质、经济． 一、电能的输送 二、输电的模型 怎样才能将电能由发电厂输送到用户呢？ 思考： r 输电线 输电线 电 源 用 户 U送 电源向外输电时，其两端的电压即为输送电压 。 输送电压： 电源对外发出的功率即输送功率。 输送功率： 三、降低能耗的两个途径 远距离大功率输电面临的困难是什么？ 思考： 在输电线上有功率损失。 1、输电线上功率损失的原因是什么？功率损失的表达式是什么？ 讨论与交流： 输电线上功率损失的主要原因是由于输电线有电阻，会有一部分电能转化为热能而损失掉。 若输电电流为I，输电线的电阻为r，则功率损失为ΔP=I2r 　　若输送的功率为P，输电电压为U，电线的总长度为L，横截面积为S，电阻率为? ，则功率损失可表示为： 3、若采用减小导线电阻的方法，在输电线长度一定的情况下，应采用什么措施？ 2、降低输电损耗的途径是什么？ 讨论与交流： 由ΔP=I2r可知： 可减少功率损失。 减少输电线的电阻 减少输电线的电流 （3）减少材料的电阻率ρ （1）减少输电线的长度L （2）增加导线的横截面积S 由 可知： 4、若采用减小导线中电流的方法，又应采用什么措施？ 讨论与交流： 减小输送功率P　　 由 P=IU 可知： 提高输电电压U 可减小输电电流。 由于电站的装机容量一定，因此电站向外输送的电功率是一定的，即在实际中不能以用户少用或不用电来减少输电线上的功率损失。 想一想： 能否通过减小输送功率来减小输电电流？ 把功率为22KW的电能用总电阻为2Ω的导线输送到远方的用户，用220V的电压输电，导线损失的功率为多少？若改用22KV的电压输电，导线损失的功率又为多少？ 做一做： 22KV输电，损失的功率为 220V输电，损失的功率为 减小输送电流的方法可以通过提高输电电压来实现。 总结： 造成电压损失的因素: 四、输电线上的电压损耗的降低 思考： 在输电过程中，电源输送的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）输电线的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的电压损失) 远距离输电过程示意图 1、在高压输电三个回路中，各部分的功率、电压和电流关系如何？ 探究与交流： 1 4 2 2 3 U U U U R I F 用 线 r I1 I3 I4 n1 n2 n3 n4 P1 P2 P3 P4 功率关系： 电压关系： 电流关系： 1、根据上述结果高压输电能否真的有效降低能量损耗及电压损耗？ 2、是不是输电电压越高越好？为什么？ 讨论与交流： 1、由 及 可知：电压越高，功率和电压损失确实越小，可以有效降低能耗和电压损耗。 2、不是。电压越高，对输电线路和变压器的要求越高，建设费用越高。实际输送电能时，要综合考虑，如输送功率的大小、距离的远近、技术和经济要求等，要依照不同情况选择合适的输电电压。 阅读与思考： 1、常用的输电模式有几种？各是什么？ 2、我国远距离输电采用的电压有哪几种？ 低压输电：输电功率为100 kW以下，距离为几百米以内， 一般采用220 V的电压输电。 高压输电：输电功率为几千千瓦到几万千瓦，距离为几十 千米到几百千米，一般采用35 kV或110 kV的电 压输电。 超高压输电：输电功率为10万千瓦以上，距离为几百千米， 必须采用220 kV或更高的电压输电。 有110 kV、220 kV、330 kV，输电干线采用500 kV超高压，西北电网的电压甚至达到750 kV。 采用电网供电的优点是什么？ 六、电网供电 阅读与思考： 可以在能源产地使用大容量发电机组，降低一次能源的输送成本，获得最大的经济效益。同时，电网可以减少断电的风