3.5《高壓輸電》教學目標

知識與能力：了解為什么用高壓輸電。知道減少遠距輸送電能損失的主要途徑。了解電網在能源利用上的作用，認識科學技術對人類生活的深遠影響。教學儀器：遠距離輸電模型為了合理利用能源,發電站要建在靠近這些能源地方火力發電站風力發電站水利發電站大亞灣核電站秦山核電站三峽水電站新疆風力發電而用電的地方卻分布很廣:一、遠距離輸電1、面臨的問題電流流過輸電導線時，由于電流的熱效應，必然有一部分電能轉化成熱而損失掉。2、發熱損失電能的計算：P損=I2R3、減小輸電線上電能損失的辦法： 由熱功率計算公式可看出（1）減小輸電線的電阻（2）減小輸送的電流缺陷分析如何減小輸電線上的功率損失二.降低導線的電阻*選用導電性能好的材料作導線。（一般用鋁或銅）*增大導線的橫截面-多種困難R=ρLSP=I2R*縮短距離-不可能*實際是多股絞線擰成的，中心是鋼線，它的機械強度大，不易拉斷；鋼線周圍是鋁線，不僅導電性能好，而且密度小，使輸電線不致太重為什么一定要提高輸電電壓？解：1、當U=5KV時，由P=UI得 I=P/U=1000×103/5000=200A

當U=50KV時，由P=UI得 I=P/U=1000×103/5000=20A2、當U=5KV時，由P=I2R

得P=（200）2×10=400KW

當U=50KV時，由P=UI得P=（20）2×10=4KW三.降低輸電電流

理論上，功率一定，又P輸=UI，要I小，必U高——就是提高輸電電壓思考：若輸電電壓提高100倍，則輸送過程中損失的功率變為原來的多少倍？思考：是不是輸電電壓越高越好？為什么？不是。電壓過高，會增加絕緣有困難，因而架線的費用增加，輸電線路還容易向大氣放電，增加電能的損失。要綜合考慮，選擇合適的輸電電壓。*我國遠距離輸電采用110KV、220KV、330KV的電壓，少數線路已經采用550KV*說明：一般大型發電機組發電電壓是10KV左右，要先升到110KV、220KV、330KV或550KV后經高壓架空線送出。到了用電區，又要遂級把電壓降下來。1/1002U1U2U3

U4發電站升壓變壓器高壓輸電線路降壓變壓器

用電單位

輸送距離送電電壓送電方式100KW以下幾百米以內220V低壓送電幾千千瓦～幾萬千瓦幾十千米～上百千米35kv或者110kv高壓送電10萬千瓦以上幾百千米以上220kv或更高超高壓送電輸送功率實際采用幾種輸電方式輸電示意圖輸電過程示意圖四.電網供電1、將多個電廠發的電通過輸電線、電站連接起來，形成全國性或地區性輸電網絡，這就是電網。2、現在，有的還與外國聯網，形成國際化的電網3、優點：（1）減少發電設施的重復建設，降低運輸成本（2）可保證發電和供電的安全可靠，方便調整供需平衡

使電力供應更加可靠、質量更高。一、輸電導線發熱損失電能的計算：P損=I2R二、減少輸電導線發熱損失電能的方法：減小輸電線的R和I三、減小輸電線的電阻的方法：1、選用電阻率小的金屬作導線材料2、增大導線的橫截面3、綜合：多股絞線——鋼芯鋁線四、減小輸電線的電流方法——提高輸電電壓，P輸=UI五、高壓輸電全過程；示意圖和有關計算六、電網供電：網絡化，國際化。經濟、可靠、質量高小結1、在輸送一定功率的電能時，所用電壓越高，導線中的電流越小。由焦耳定律可知，輸電導線上的能量損失跟導線中電流大小的平方成正比。可見采用高壓輸電，可以大大減少電能輸送過程中的損失。2、一個電廠的發電機啟動后，送出的電能是恒定的。一批用電戶消耗的電能是不穩定的，供需之間的矛盾常常發生。例1、某交流發電機的輸出電壓為220V，輸出的電功率為4400W，發電機到用戶的輸電線的電阻為4Ω，求（1）輸電導線中的電流是多少A？（2）輸電導線中損失的電壓和電功率各是多少？（3）用戶得到的電壓和電功率各是多少？（4）如果有變壓比為1：10的升壓變壓器升壓后向用戶輸電，用戶處再用變壓比為10：1的降壓變壓器降壓后使用，那么用戶得到的實際電壓和電功率又是多少？例2、某交流發電機輸出功率為5×105w，輸出電壓為U=1000V，假如輸電線的總電阻R=10Ω，在輸電線上損失的電動率等于輸電功率的5℅，用戶使用電壓U=380V，求：（1）畫出輸電線的示意圖（2）所用升壓和降壓變壓器的原、副線圈的匝數比是多少？1、某交流發電機的輸出電壓為220V，輸出的電功率為4400W，發電機到用戶的輸電線的電阻為10Ω，求如果用匝數比為1：10的升壓變壓器升壓后用戶處再用匝數比為10：1的降壓變壓器降壓后使用，那么用戶得到的實際電壓和電功率又是多少？課堂練習2．發電廠電機的輸出電壓為U1,發電廠至學校的的輸電導線總電阻為R通過