1、5高压输电 学习目标 1了解为什么要用高压输电 2知道减少远距离输送电能损失的主要 途径 3了解电网供电 的优点,了解输电的新技术 自主学习 【问题 1】葛洲坝电站通过发电机把水的机械能转化为电能,发电功率可达 271.5 万千瓦, 从葛洲坝电站发出的电输送到武汉、上海等地,在如此远距离输电过程中,主要需要考虑哪 些方面的问题? 【问题 2】认识远距离输电的必要性 来源:学* 科*网 Z*X*X*K 远距离输电中,通常是通过架设很高的、很粗的高压电线把电能输送到目的地的,远距 离输电为什么要用高电压? www.ks5 高#考# 资#源# 网 【问题 3】认识电能(功率)损失的原因及减少电能损失
2、的途径 电能(功率)损失的主 要原因: ; 减少电能损失的两种途径: 【问题 4】 远距离输电过程中,除电能(功率)损失以外,输电线上还可能有哪些损失(如 电压、电流等)?用问题 3 中的减少电能(功率)损失的有效方法能有效减少这些损失吗? 来源: 学+科+网 【问题 5】远距离输电的方式 远距离输电中的两种模式: , 现代直流输电示意图: 远距离输电常用的几种高压有: 在实际的远距离输电过程中,输电电压是不是越高越好?试说说你 的理由 高压输电 输往用户 合作探究 【 问题 1】远距离输电中电能的损失 通过计算探讨:远距离输电过程中电能损失问题的严重性河南平顶山至湖北武昌的高 压输电线电阻约
3、 400,如果通过输电线的电流是 1A,每秒钟导线发热多少? 【问题 2】由焦耳定律 Q=I2Rt 探讨减少导线发热方法? (1 )由焦耳定律 Q=I2Rt 可知减少导线发热的三种方法:一是减小 ,二是 减小 ,三是减小 (2 )在远距离电能输送过程中,输电导线上损失的电能( ) A与输送导线上的电流成正比 B与输送导线上电流的平方成正比 C 与输电导线的电阻成正比 D与输电导线的电阻成反比 www.ks5 高#考# 资#源# 网 【问题 3】探究远距离输电中,减少电能损耗方法的可行性来源:学科网 (1)通过计算体会减小电阻来减少电能损耗的可行性:把 200kW 的电能输送到 100km 以外
4、,若其他条件均不变,仅将输电线的电阻减小为原来的 1/10,则损耗的功率是原来的多 少? (2 ) 通过计算体会提高输电电压来减少电能损耗的可行性:把 200kW 的电能输送到 100 km 以外,若其他条件均不变,仅将输电电压升高为原来的 10 倍,则损耗的功率是原来 的多少? 来源: 学科网 来源: 学科网 ZXXK 【问题 4】高压输电中的电压损失与功率损失的探讨 (1 )发电机的输出电压为 U,输出总功率为 P,通过总电阻为 R 的输电线向用户供电, 则输电线上电流强度为 ,输电线上的电压降落为 ,输电线上损失的电功率 为 (2 )一台发电机,输出的功率为 1000kW,所用输电导线的
5、电阻是 10,当发电机的输 电电压为 50kV 时,求:导线上的电流、输电线上损失的电压与电功率? 【问题 5】高压输电中有效功率的探讨 (1)发电机的输出电压为 U,输出总功率为 P,通过总电阻为 R 的输电线向用户供电, 用户得到的电压为 ,用户得到的功率为 (2 ) 发电厂的输出功率为 200kW,输电线的电阻为 0.13那么输电电压为 250V 或 2500V,这两种 情况下,用户得到的电压和功率各为多少? 【问题 6】电网供电及作用 (1 )电网输电的定义:将多个电厂发的电通过 、 连接起来,形成全国 性或地区性输电网络,这就是电网 (2 )电网供电的作用 可以在一些能源产地使用 ,
6、减少发电设施的重复建设, 降低运输一 次能源的成本,获得最大的经济利益; 可以保证 ,调整不同地区电力供需平衡,保障供电的质量; 使用电网,可 以根据火电、水电、核电的特点,合理的调度电力,使电力供应更加可 靠、质量更高 来源: 学#科#网 课堂检测来源:学+科+网 A 1远距离输电要采用 ( ) A低压输电 B高压输电 C强电流输电 D弱电流输电 2我国的“西电东送”采用高压输电,正在研究用比 330kV 高得多的电压输电,采用 高压输电的优点是 ( ) A可以节省输电线的材料 B可以根据需要调节交流电的频率 C可以减少输电线的能量损失 D可加快输电的速度 3关于减少远距离输电线上的功率损耗
7、,下列说法正确的是 ( ) A由功率 P=U2/R,应降低输电电压,或增大导线电阻 B由 P=IU,应降低输电电压,或减小电流输电 C由 P=I2R,应减小导线电阻,或减小输电电流 D上述说法均不对 4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 0.4,它提供给 用电器的电功率为 40kW,电压为 800V,若用临 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,那么节约的电功率为 B 5中央电视台焦点访谈 多次报道某些边远落后农村电价过高,农民负担过重,其 中客观原因是电网陈旧老化,近来进行农村电网改造,为了减少远距离输电的损耗而降低电 费价格,可采取
8、的措施有( ) A提高输送功率 B增大输送电流来源:学科网 C提高输电电压 D减小输电导线电阻 6在 2008 年初,南方地区的输电线路受到极大的破坏在国家电网的统一调配下,在 有限的电能供应情况下,优先居民用电,在这些现象中 ( ) A依据能量守恒定律,在远距离的电能无法输入的情况下,本地的电厂发电总量有限, 导致供电紧张 B电能相对其它能量形式,其运输更加快捷和节约 C在破坏的输电线路中,绝大多数是高压架空线,采用高压架空线的原因是为了保证 安全 D输电线路本身不损耗能量 7一台发电机的功率是 44kW,用电阻为 0.2 的导线输送到用户,求: (1 )若用 220V 的电压输电,输电线上
9、损失的功率是多少?用户得到的电压与功率分别 为多少? (2 )若用 2.2kV 的电压输电,输电线上损失的功率又是多少? 用户得到的电压与功率又 分别为多少? 学有所得 来源:Z_xx_k.Com www.ks5 高#考# 资#源# 网 【自主学习】问题 1 输电导线上损失的电能 问题 2 输送功率一定时,提高输送电压,可以减小导线中的电流,减小损失的功率 问题 3 电流的热效应 一是减小输电线的电阻 二是减小输送的电流 问题 4 输电线上还有电压损失,减少功率损失的方法同样可以减小电压的损失 问题 5 不是常用的远距离输电有 110kV、220kV、330kV、550kV 【合作探究】问题
10、1 由 Q=I2Rt 可得每秒钟导线发热:Q=1 24001=400J 问题 2 (1 )输电时间 输电线电阻 输电电流 (2)BC 问题 3 (1 )1/10 (2)1/100 问题 4 (1 ) P/U PR/U P2R/U2 (2) 20A 200V 4000W 问题 5 (1)UPR/U PP 2R/U2 (2 ) 146V 116.8kW 2489.6V 199.2 kW 问题 5 直流输电 交流输电 发电厂 交流变直流 直流变交流 110kV 220kV 330kV 550kV 不是 输电电压过高,会增加绝缘的困难,会增加电能的损失 【课堂检测】 1 BD 2AC 3C 41kW 5CD 6AB 7 (1)8 kW 180V 36 kW (2 ) 80W 2196V 43.92 kW 来源:学,科,网 Z,X,X,K w.w.w.zxxk.c.o.m