版选修3_2.doc

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1、15.5 电能的输送知识要点归纳【要点梳理】要点一、输电导线上的电功率损失1损失电能的分析任何输电线都有电阻，因此当电能通过输电线送向远方时，电阻发热而损失电功率。设输电电流为 I，输电线电阻为 R，则输电线上的功率损失为 2PIR损 。设输送电功率为 P，输电电压为 U，输电线的总长度为 L，横截面积为 S，电阻率为，则输电电流 I，输电线电阻为 S。输电线上的功率损失可表示为2P。2输送电能的基本要求（1）可靠：保证供电线路正常工作。（2）保质：保证供电质量电压、频率要稳定。（3，经济：线路建设和运行的费用低能耗少、电价低。3减小输电线上功率损失的方法（1）减小输电线的电阻 R减小输电线长

2、度 L：由于输电距离一定，所以在实际中不可能用减小 L来减小 R。减小电阻率 ：目前一般用电阻率较小的铜或铝作导线材料。增大导线的横截面积 S：这要多耗费金属材料，增加成本，同时给输电线的架设带来很大的困难。（2）减小输电电流，减小输送功率 P：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。提高输电电压 U：在输送功率 一定，输电线电阻 R一定的条件下，输电电压提高到原来的 n倍，输电线上的功率损失降为原来的 21n倍。采用高压输电是减小输电线上功率损失最有效、最经济的措施。要点二、输电线上的电压损失1电压损失 U：输电导线

3、有电阻，电流通过输电导线时，会在导线上产生电势降落，致使输电线路末2端的电压 U 比起始端电压 低，差值 U耗 称为输电线路上的电压损失。2造成电压损失的因素（1）输电线有电阻造成电压损失。（2）输电线的感抗和容抗造成电压损失。要点诠释：高中阶段在计算中只考虑输电线电阻所造成的电压损失。3减少输电线路上电压损失的方法（1）减小输电线路电阻用增大输电导线横截面积来减小电阻，对低压照明电路有效，在高压线路中，因容抗和感抗造成的电压损失比电阻造成的还要大，故这种方法对高压输电效果不佳。（2）减小输电电流 I因为 PIU，在输送电功率 P一定的前提下，提高输电电压 U是有效措施。高压输电既能减小功率损

4、失，也能减小电压损失，但在实际输送电能时，还需综合考虑各种因素，依照不同的情况，选择合适的输电电压。要点三、远距离输电的基本电路由于发电机本身的输出电压不可能很高，所以采用高压输电时，在发电站内还需用升压变压器将电压升高到几百千伏后再向远方送电，到达用电区再用降压变压器降到所需的电压，基本电路如图所示。要点四、远距离高压输电问题的处理方法1有关远距离输电问题，应首先画出远距离输电的电路图，并将已知量和待求量写在电路图的相应位置。2以变压器为界将整个输电电路划分为几个独立的回路，每个回路都可以用欧姆定律、串并联电路的特点和电功、电功率的公式等进行计算，联系各回路的桥梁是原、副线圈电压、电流与匝数

5、的关系及输入功率和输出功率的关系。3高压输电的几个基本关系式3（1）功率关系2 P 34 23P线 （2）电压、电流关系 1221UnI3443nI3线2II线（3）输电电流3232PUIR线 线（4）输电导线上损耗的电功率22I线 线 线 线 线 线要点五、电能输送中线路上电能损失的计算由焦耳定律可知 2PIR耗 线 线 ，由于输电线路的纯电阻性，2UPR线耗 线或 I耗线 线 ，但常用 2I耗 线 线 ，因为 I线 较易求出且不易出错， I线 输 输 ，而2线耗 线或PU耗线 线则不常用，因为一般情况下， U线 不易求出，并且要注意 U输 和 线 不是同一个量， 线 指输电线上的电压降， 输 是指提供输电线上与用户的总电压，切记不可混淆。根据 2PIR耗 线 线 和 PU输 输 两式可推得2PRU耗 线 输，由上式可以看出，当输送电功率一定时，输电电压增大到原来的 n倍，输电导线上损失的功率就减少到原来的 21n。思考：用高压送电，电压是否越高越好并不是电压越高越好，因为电压升高，导线会对空气放电，这就对导线的绝缘性能提4出了更高的要求，另外高压送电对变压器也提出了更高的要求，因此输电电压也不是越高越好。在实际输电过程中输电电压要根据输送功率的大小、距离的远近、技术和经济各方面因素综合考虑。