34电能的输送（6大题型）（原卷版）.docx

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3.4电能的输送

知识点1降低输电损耗的两个途径

1、输送电能的基本要求

（1）可靠：保证供电线路可靠地工作，故障少。

（2）保质：保证电能的质量——电压和频率稳定。

（3）经济：输电线路建造和运行的费用低，电能损耗少。

2、输电线上的电压损失

（1）输电线上的电压损失：，U表示发电厂输送的电压（输电电压），U表示用户端电压为，r表示输电线的电阻。

（2）减小输电线路上电压损失的方法

根据可知，减小输电线路上电压损失的方法主要有两种：

①减小输电线的电阻r

用增大输电导线横截面积来减小电阻，对低压线路有效；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，在输送电功率P不变的前提下，提高输电电压U是有效措施。

3、输电线上的功率损失

（1）输电线上的功率损失：，I表示输电电流，r表示输电线的电阻，U表示输电电压，?U表示输电线上的电压损失。

（2）减小输电线路上功率损失的方法

①减小输电线的电阻r（根据进行分析）

a.减小输电线长度L：由于输电距离一定，所以在实际中不可能通过减小L来减小r；

b.减小电阻率ρ：目前一般用电阻率较小的铜或铝作导线材料；

c.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I（根据进行分析）

a.减小输送功率P：在实际中不能以用户少用或不用电来达到减少损耗的目的；

b.提高输电电压U：在输送功率P一定、输电线的电阻r一定的条件下，输电电压提高到原来的n倍，根据知，输电线上的功率损耗降为原来的。

【注】根据以上分析可知，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。

知识点2电网供电

1、电网

通过网状的输电线、变电站，将许多电厂和广大用户连接起来，形成全国性或地区性的输电网络，这就是电网。

2、输电过程

发电厂用升压变压器把输出电压升压到几百千伏后再向远距离送电。到达用电区之后，先在“一次高压变电站”降到100kV左右，在更接近用户的地点再由“二次高压变电站”降到10kV左右。然后一部分电能送往用电量大的工业用户，另一部分经过低压变电站降到220V/380V，送给其他用户。

3、电网输电的优点

（1）降低一次能源的运输成本，获得最大的经济效益；

（2）减小断电的风险，调剂不同地区电力供需的平衡；

（3）合理地调度电力，使电力的供应更加可靠，质量更高。

1、远距离输电问题的分析方法

如图所示为远距离输电的简化电路原理图，我们可以把它划分为三个回路，即图中所示的回路1（电源回路）、回路2（输电回路）和回路3（用户回路）。回路中能量守恒，即。

（1）三个回路中电压、电流及功率的关系

回路1：①电流：；②电压：；③功率：;

回路2：①电流：；②电压：；③功率：;

回路3：①电流：；②电压：；③功率：;

（2）回路间的联系

回路1与回路2间的联系：；;；

回路2与回路3间的联系：；;。

（3）输电效率η

2、高压输电中两类问题的分析方法

（1）输电功率恒定：当输送的电功率一定时，输电电压增大到原来的n倍，输电导线上损耗的功率就减少到原来的。在传输功率相同的情况下，为了减小传输过程中损失的功率，提高输电电压，降低输电电流能有效降低在传输过程中的损失，电压越大损失越小。故为了降低传输的损失，采用特高压输电。

（2）输电电压恒定：在远距离输电过程中，发电厂输入升压变压器的电压U1恒定，高压输电线的电阻R不变，升压变压器和降压变压器都是理想变压器，随着发电厂输出功率的增大，则升压变压器的输出功率增大，升压变压器的输出电压U2不变，根据P=UI可得输电线上的电流I线增大，根据U损=I线R可得输电线上的电压损失增大，根据降压变压器的输入电压U3=U2－U损可得，降压变压器的输入电压U3减小，降压变压器的匝数不变，所以降压变压器的输出电压U4减小。

题型1高压输电的原理与优点

【例1】（2324高二上·山东青岛·期末）我国新疆昌吉至安徽古泉新建了1100kV特高压直流箱电工程．这是目前世界上电压等级最高、输送容量最大、输送距离最远、技术水平最先进的特高压输电工程．如图是交流特高压α和直流特高压输电b的年耗费与输电距离的对比图．下列说法正确的是（????）

A．“西电东送”直流高压输电不需要使用变压器

B．相同输电距离直流输电线路的感抗比交流输电少

C．直流特高压输电的线路上没有电能的损耗

D．直流特高压输电在近距离输电上经济效益更高些

【变式11】（2223高二下·浙江·期中）关于高压输电，下列说法正确的是（）

A．把高压线固定在铁塔架上所用的特殊陶瓷最好是超导体材料

B．用超高电压输送电能时，电流更