第3节电能的远距离传输报告.ppt

我国常用的远距离输电采用的电压有： 110 kV、220 kV、330 kV、500 kV高压输电.目前世界上正在试验1150 kV的超高压输电. 第3节 电能的远距离传输 课前自主学案 一、为什么要采用高压输电 1．电功率损失：电流流过输电导线时，电流的热效应会引发_______的损失．损失的电功率P＝_____，即在输电线路上由于发热而损耗的电功率与电阻成正比，与电流的二次方成正比．因此，可以考虑通过减小输电线____或减小输送_____来减少电能输送时的电功率损失． 电功率 I 2R 电阻 电流 2．电压损失：导线有电阻，输电线上______损失(损失的电压U＝IR)，使得用电设备两端的电压比供电电压____对于交流输电线路，______和_____ (总称为电抗)也会造成电压损失．在输送电功率不变的前提下，要减少电压损失，只能采取_____输电电流的方法． 电压 低． 感抗 容抗 减小 3．高压输电：减小______就要增粗导线，增粗导线又带来两个不利：其一，耗费更多的金属材料；其二，会使电抗更大，造成更大的电压损失．只有_____输电电流才会避免上述问题．由P＝UI可知，在保证输送电功率P不变的情况下，必须提高输送_______，才能减小电流I.输送一定功率的电能，输送电压越高，输电线中电流越小，导线因发热而损耗的电能就越____，输送线路中电压的损失也就越_____ 电阻 减小 电压U 少 小． 思考感悟 二、高压交流输电 1．在发电站内要使用_____________，将电压提升，然后向远处送电；到达目的地后，根据不同的需求再用___________，经2～3次降压，才输送给用户． 2．现代供电系统把许多发电站连为一体，构成庞大的交流输电网，这就要求电网中的每台发电机发出的交流电并网时必须做到同步，即交变电流的_____必须相同．并联输电线中的交变电流的_____必须相同． 升压变压器 降压变压器 频率 相位 三、高压直流输电 1．高压直流输电系统主要由_______、直流线路和________三部分构成．实际上直流输电系统只在输电这个环节是直流，发电环节和用电环节仍是交流，输电过程中只用两根导线． 2．在电能的传输方面，高压直流输电比高压交流输电有许多优越性：第一，使用的输电线材料方面直流比交流可以节省_____，电杆塔结构也比交流电简单且省地；第二，稳定的直流输电不存在_____________引起的损耗；第三，不需考虑电网中的各台交流发电机的______运行问题．虽然优点多多，但在换流设备的制造、价格等方面还存在问题． 整流站 逆变站 1/3 感抗和容抗 同步 用户（负载） 远距离 发电厂 能源丰富，有利开发 能源缺乏，用电量大 输送电能的基本要求是：可靠、保质、经济 可靠--少有故障和停电. 保质--保证电能的质量（电压和频率稳定）. 经济--输电线路建造和运行费用低(电能损耗少、电价低). 发电厂 用户（负载） 远距离 能源丰富，有利开发 能源缺乏，用电量大 　 由于输电线长，电阻大，当电流通过输电线时，产生热量Q，损失一部分电能，同时输电线上有电压降，故又损失一部分电压. 远距离输电，电线比较长，则电线的电阻就不能忽略，那么我们进行远距离输电时会遇到哪些问题呢？ 【讨论与交流】 一、为什么要采用高压输电 ①减小材料的电阻率ρ.银的电阻率最小，但价格昂贵，目前选用电阻率较小的铜或铝作输电线. ②减小输电线的长度l不可行，因为要保证输电距离. ③增加导线的横截面积，可适当增大横截面积.太粗不可行，既不经济又架设困难. (1)减小导线电阻 由电阻定律 知 （2）减小输电线中的电流，即提高输送电压 在输送功率和线路电阻一定时,线路中损失的功率与输送电压的二次方成反比. 结论：无论从减小输电中的功率损失,还是从减小电压损失来看，都要求提高输电电压，减小输电电流. 二、高压输电 远距离输电示意图 重点：高压输电线路的分析与计算 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,会增加绝缘难度，提高架线费用,还容易引起输电线路向大气放电,增加能量损失。 依照不同情况选择合适的输电电压. 输送距离 送电电压 送电方式 100kW以下 几百米以内 220V 低压送电 几千千瓦 ～几万千瓦 几十千米 ～上百千米 35kV 或者110kV 高压送电 10万千瓦 以上 几百千米 以上 220kV 或更高 超高压送电 输送功率 实际采用几种输电方式 1.高压交流输电 在发电站内,用升压变压器升压,然后向远处送电;到达目的地后,根据不同的需求,再用降压变压器,经过2～3次降压,然后输送给用户. 交流输电示意图 2.高压直流输电