高压输电原理课件.ppt

1、新疆风力发电站新疆风力发电站三峡水力发电站三峡水力发电站山东火力发电站山东火力发电站大亚湾核电站大亚湾核电站秦山核电站秦山核电站三峡水电站三峡水电站有的地方离发电站很远，因此需要把电能有的地方离发电站很远，因此需要把电能输送到远方，即远距离输电。输送到远方，即远距离输电。为了合理利用这些资源，发电站要修建在靠为了合理利用这些资源，发电站要修建在靠近这些能源的地方。近这些能源的地方。而用电的地方却分布很广。城市、乡村、高而用电的地方却分布很广。城市、乡村、高山、平原山、平原3.1 3.1 输电原理输电原理计算：计算：一座小型水电站，把电能送到一座小型水电站，把电能送到1010千米外的用户，用总电

2、阻是千米外的用户，用总电阻是0.5 0.5 的输电的输电线把电输送给用户，水电站输送的电功率线把电输送给用户，水电站输送的电功率是是22 kW.22 kW.假如用假如用220 V220 V电压输电，计算输电电压输电，计算输电导线上的功率损失和用户得到的功率导线上的功率损失和用户得到的功率远距离输电的主要问题远距离输电的主要问题导线是有电阻的，电流流过时，由于电导线是有电阻的，电流流过时，由于电流的热效应而使流的热效应而使导线发热导线发热，一部分电能一部分电能转化成热能而损失掉。转化成热能而损失掉。发电站发电站用户用户（负载）（负载）U思考：思考：如何减少电能损失？如何减少电能损失？Q=IQ=I

3、2 2RtRt措施措施1 1、减小电阻、减小电阻2 2、减小电流、减小电流3 3、缩短通电时间、缩短通电时间X分析讨论：如何分析讨论：如何1.1.降低导线电阻降低导线电阻电阻的决定式：电阻的决定式：是导线的电阻率，是导线的电阻率，L L是导线的长度，是导线的长度，S S是导线是导线的横截面积。的横截面积。减少导线电阻的方法：减少导线电阻的方法：选用电阻率小的金属作导线材料选用电阻率小的金属作导线材料。（一般用铝或铜）（一般用铝或铜）*缩短距离缩短距离不可不可能能R解析：解析：P P损损P P10%10%20000020000010%10%=20000W=20000W例题：把功率例题：把功率20

4、0 kW200 kW电能用铝线送到电能用铝线送到10 km10 km处，要处，要使功率损失使功率损失10%10%，用，用110 V110 V电压输电，导线横截面积电压输电，导线横截面积多大？多大？=2.9=2.91010-8-8mm太粗，不可能，既不经济又架设困难太粗，不可能，既不经济又架设困难.又又 导线电流导线电流I IP/UP/U，导线长为两地距离，导线长为两地距离2 2倍。倍。代入数据解得：代入数据解得：S S9 9.6m6m。（2 2）增加增加S S*增大导线的横截面增大导线的横截面-多种困难多种困难*实际是多股绞线拧成的际是多股绞线拧成的，中心是中心是钢线钢线，它的机械强度大，不易

5、拉断；它的机械强度大，不易拉断；钢线周围是钢线周围是铝线铝线，不仅导电性能好，而且密度小，使，不仅导电性能好，而且密度小，使输电线不致太重。输电线不致太重。为什么支持高压输电？高压输电究竟有什么地方如此的吸引我们?为什么一定要用高电压输电？为什么一定要用高电压输电？解：解：1 1、当、当U=5KVU=5KV时，由时，由P=UI P=UI 得得I=P/U=1000I=P/U=100010103 3/5000=/5000=200A200A 当当U=50KVU=50KV时，由时，由P=UI P=UI 得得I=P/U=1000I=P/U=1000103/5000=103/5000=20A20A2 2、

6、当当U=5KVU=5KV时，由时，由P=IP=I2 2R R 得得 P=P=（200200）2 210 w=10 w=400KW400KW 当当U=50KVU=50KV时，由时，由P=UI P=UI 得得 P=P=（2020）2 210 w=10 w=4KW4KW可编辑电路中电能的损失为：电路中电能的损失为：损失的功率：损失的功率：2.2.降低导线中的电流降低导线中的电流注：发电机注：发电机输出功率是一定输出功率是一定的的，由，由P=UIP=UI知，要知，要减少减少I I，就，就必须提高输电电压必须提高输电电压U U。【例例】把功率把功率200 kW200 kW电能用铝线送到电能用铝线送到10

7、 10 kmkm处，要使功率损失处，要使功率损失10%10%，用，用11KV11KV电压输电压输电，导线横截面积多大？电，导线横截面积多大？SL2)UP(RIP22损损又又解析：解析：P P损损P P10%10%=200000=20000010%10%=20000W=20000W代入数据解得：代入数据解得：S S9 9.6 6m mm m。思考：若输电电压提高为原来的思考：若输电电压提高为原来的100100倍，则输倍，则输送过程中损失的功率变为原来的多少倍？送过程中损失的功率变为原来的多少倍？1/1001/1002 2思考：是不是输电电压越高越好？为什么？思考：是不是输电电压越高越好？为什么？

8、不是。电压过高，会增加绝缘有困难，因而架不是。电压过高，会增加绝缘有困难，因而架线的费用增加，输电线路还容易向大气放电，线的费用增加，输电线路还容易向大气放电，增加电能的损失。要综合考虑，选择合适的输增加电能的损失。要综合考虑，选择合适的输电电压。电电压。*我国远距离输电采用我国远距离输电采用110KV110KV、220KV220KV、330KV330KV的电压，少数线路已经采用的电压，少数线路已经采用550KV550KV*说明：一般大型发电机组发电电压是说明：一般大型发电机组发电电压是10KV10KV左右，左右，要要先升到先升到110KV110KV、220KV220KV、330KV330KV

9、或或550KV550KV后经高后经高压架空线送出。到了用电区，又要遂级把电压压架空线送出。到了用电区，又要遂级把电压降下来降下来。发发电电站站升压变压器升压变压器高压输高压输电线路电线路降压变压器降压变压器 用用电电单单位位 实际采用几种输电方式实际采用几种输电方式输电示输电示意图意图3 3、高压输电过程：、高压输电过程：四、四、电网供电电网供电 通常把由输电、变电、配电设备及相应的辅通常把由输电、变电、配电设备及相应的辅助系统组成的联系发电与用电的统一整体称为助系统组成的联系发电与用电的统一整体称为电电力网力网。简称。简称电网电网。现在，有的还与外国联网，。现在，有的还与外国联网，形形成国际

10、化的电网。成国际化的电网。优点优点：（：（1 1）用电网送电，可以在一次能源产地用电网送电，可以在一次能源产地使用大容量的发动机组，使用大容量的发动机组，减少发电设施的重复减少发电设施的重复建设，降低运输成本建设，降低运输成本，获得最大经济利益。，获得最大经济利益。（2 2）可以保证发电和供电系统的）可以保证发电和供电系统的安全与安全与可靠可靠，调整不同地区的电力供需的平衡，调整不同地区的电力供需的平衡，保障保障供电的质量供电的质量。一、输电导线发热损失电能的一、输电导线发热损失电能的计算计算：P P损损=I=I2 2R R二、减少二、减少输电导线发热损失电能的方法：减小输电线的输电导线发热损

11、失电能的方法：减小输电线的R R和和I I三、减小输电线的电阻的方法：三、减小输电线的电阻的方法：1 1、选用电阻率小的金属作导线材料、选用电阻率小的金属作导线材料2 2、增大导线的横截面、增大导线的横截面3 3、综合：、综合：多股绞线多股绞线钢芯铝线钢芯铝线四、四、减小输电线的电流方法减小输电线的电流方法提高输电电压，提高输电电压，P P输输=UI=UI五、五、高压输电全过程高压输电全过程；示意图和有关计算；示意图和有关计算六、电网供电：网络化，国际化。经济、可靠、质量高六、电网供电：网络化，国际化。经济、可靠、质量高1 1、远距离输电时，为了减少输电线上电能损失，、远距离输电时，为了减少输

12、电线上电能损失，应（应（）A.A.提高输送电压，增大输送电流提高输送电压，增大输送电流B.B.提高输送电压，减小输送电流提高输送电压，减小输送电流C.C.减小输送电压，增大输送电流减小输送电压，增大输送电流D.D.减小输送电压，减小输送电流减小输送电压，减小输送电流例与练例与练B B2 2、在远距离输电中，输电线电阻一定，输送电功、在远距离输电中，输电线电阻一定，输送电功率一定，如果将输电电压提高到原来的率一定，如果将输电电压提高到原来的1010倍，则倍，则输电线上消耗的功率变为原来的（输电线上消耗的功率变为原来的（）A.10A.10倍倍 B.1/10B.1/10倍倍 C.100C.100倍倍

13、 D.1/100D.1/100倍倍例与练例与练UPI RIP22)UP(R损D D3 3、把功率为、把功率为22KW22KW的电能用总电阻为的电能用总电阻为22的导线输送的导线输送到远方的用户，用到远方的用户，用220V220V的电压输电，导线损失的的电压输电，导线损失的功率为多少？若改用功率为多少？若改用22KV22KV的电压输电，导线损失的电压输电，导线损失的功率又为多少？的功率又为多少？例与练例与练11UPI A100KWIP20R211损22UPIA1WIP2R222损4.4.利用超导材料可实现无损耗输电，现有一利用超导材料可实现无损耗输电，现有一直流电路，输电总电阻为直流电路，输电总电阻为0.40.4，它提供给，它提供给用电器的电功率为用电器的电功率为40kw40kw，电压为，电压为800V800V，若，若用临界温度以下的超导电缆代替原来的输用临界温度以下的超导电缆代替原来的输电线，保持供给用电器的功率和电压不变，电线，保持供给用电器的功率和电压不变，那么节约的电功率为那么节约的电功率为()()A A、1kw B1kw B、1.61.610103 3kw kw C C、1.6kw D1.6kw D、10kw10kwA A课外作业课外作业 课外作业课外作业：P P67 67 家庭作业与活动家庭作业与活动 1 1、3 3、4 4题题可编辑