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高压输电原理

作者:钱柜官网 发布时间:2021-02-17 02:47 点击:

  高压输电原理_电力/水利_工程科技_专业资料。三峡水力发电站 山东火力发电站 新疆风力发电站 大亚湾核电站 秦山核电站 三峡水电站 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。 而用电的地方却分布很广。城市、乡村、高 山

  三峡水力发电站 山东火力发电站 新疆风力发电站 大亚湾核电站 秦山核电站 三峡水电站 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。 而用电的地方却分布很广。城市、乡村、高 山、平原…… 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。 3.1 输电原理 计算: 一座小型水电站,把电能送到10千米 外的用户,用总电阻是0.5 Ω的输电线把电 输 送 给 用 户 , 水 电 站 输 送 的 电 功 率 是 22 kW.假如用220 V电压输电,计算输电导线 上的功率损失和用户得到的功率 远距离输电的主要问题 发电站 ~ U 用户 (负载) 导线是有电阻的,电流流过时,由于电 流的热效应而使导线发热,一部分电能 转化成热能而损失掉。 思考: 如何减少电能损失? Q=I2Rt 1、减小电阻 措 2、减小电流 施 3、缩短通电时间 X 分析讨论:如何 1 . 降低导线电阻 电阻的决定式: R ? ρ L S ρ是导线的电阻率,L是导线的长度,S是导线 的横截面积。 减少导线电阻的方法:R *缩短距离—不可 (能1)减少ρ 选用电阻率小的金属作导线材料。 (一般用铝或铜) (2)增加S 例题:把功率200 kW电能用铝线 km处, 要使功率损失10%,用110 V电压输电,导线Ω·m 解析:P损=P×10%=200000×10%=20000W 又 导线电流I=P/U,导线倍。 ? P损 ? I2R ?( P U )2 ?ρ2SL 代入数据解得:S=9.6m?。 太粗,不可能,既不经济又架设困难. *增大导线的横截面-——多种困难 *实际是多股绞线拧成的,中心是钢线, 它的机械强度大,不易拉断;钢线周围是 铝线,不仅导电性能好,而且密度小,使 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? 解:1、当U=5KV时,由P=UI 得 I=P/U=1000×103/5000=200A 当U=50KV时,由P=UI 得 I=P/U=1000×103/5000=20A 2、当U=5KV时,由P=I2R 得 P=(200)2×10 w =400KW 2.降低导线中的电流 注:发电机输出功率是一定的,由P=UI 知,要减少I,就必须提高输电电压U。 电路中电能的损失为: W损 ? Q ? I2Rt ?( P U )2 Rt 损失的功率: P损 ? I2R ?( P )2R U 思考:若输电电压提高为原来的100倍,则输 送过程中损失的功率变为原来的多少倍? 1/10 02 【例】把功率200 kW电能用铝线 km处,要使功率损失10%,用11KV 电压输电,导线横截面积多大? 解析: P损= P又×1P0损%?=I22R0?00(UP0)02×?1ρ 02SL%=20000W 代入数据解得:S=9.6mm?。 *我国远距离输电采用110KV、220KV、 330KV的电压,少数线K:V是不是输电电压越高越好?为什么? 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, 增加电能的损失。要综合考虑,选择合适的输 电电压。 *说明:一般大型发电机组发电电压是10KV左 右,要先升到110KV、220KV、330KV或 550KV后经高压架空线送出。到了用电区,又 要遂级把电压降下来。 实际采用几种输电方式 输送功率 输送距离 100KW以下 几百米以内 几千千瓦 ~几万千瓦 几十千米 ~上百千米 送电电压 送电方式 220V 低压送电 35kv 高压送电 或者110kv 10万千瓦以上 几百千米以上 220kv或 更高 超高压送电 输电示 意图 用 发 电 电 站 U1 U2 升压变压器 U3 U4 高压输 电线路 降压变压器 单 位 3、高压输电过程: 四、电网供电 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电力 网。简称电网。现在,有的还与外国联网,形成 国际化的电网。 优点:(1)用电网送电,可以在一次能源产地 使用大容量的发动机组,减少发电设施的重复建 设,降低运输成本,获得最大经济利益。 (2)可以保证发电和供电系统的安全与可 靠,调整不同地区的电力供需的平衡,保障供电 的质量。 一、输电导线发热损失电能的计算:P损=I2R 二、减少输电导线发热损失电能的方法:减小输电线的R和I 三、减小输电线、选用电阻率小的金属作导线、增大导线、综合:多股绞线——钢芯铝线 四、减小输电线的电流方法——提高输电电压,P输=UI 五、高压输电全过程;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 例与练 1、远距离输电时,为了减少输电线上电能损失, 应( B) A.提高输送电压,增大输送电流 B.提高输送电压,减小输送电流 C.减小输送电压,增大输送电流 D.减小输送电压,减小输送电流 例与练 2、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10倍,则 输电线上消耗的功率变为原来的( D ) A.10倍 B.1/10倍 C.100倍 D.1/100倍 I?P U P损=I 2R=( P U ) 2 R 例与练 3、把功率为22KW的电能用总电阻为2Ω的导线输 送到远方的用户,用220V的电压输电,导线损 失的功率为多少?若改用22KV的电压输电,导 线损失的功率又为多少? I1 ? P U1 ? 100A P损1=I12R=20KW I

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