陕西省安康市石泉县高中物理-第3章-电能的输送与变压器-3.1-高压输电原理-沪科版选修3-2.ppt

3.13.1高压输电原理高压输电原理1知道知道电能的优点，知道电能输送知道知道电能的优点，知道电能输送的基本过程。的基本过程。2知道降低输电损耗的两个途径。知道降低输电损耗的两个途径。3了解电网的结构和功能，知道我国电了解电网的结构和功能，知道我国电网的基本特点。网的基本特点。第一课时：第一课时：（一）引入新课（一）引入新课人们常把各种形式的能先转化为电能再进行传输，人们常把各种形式的能先转化为电能再进行传输，是因为电能可以通过电网来传输，那么电能在由电是因为电能可以通过电网来传输，那么电能在由电厂传输给用户过程中要考虑哪些因素？高压电网结厂传输给用户过程中要考虑哪些因素？高压电网结构怎样它又是怎样工作的？本节课我们就来学习远构怎样它又是怎样工作的？本节课我们就来学习远距离输电的知识，请同学们认真仔细地阅读教材距离输电的知识，请同学们认真仔细地阅读教材62-6562-65页，思考回答以下问题。页，思考回答以下问题。（二）思考问题：问题问题1 1：输送电能的基本要求是什么？（经济安全（经济安全）问题问题2 2：远距离大功率输电面临的困难是什么？（输电线（输电线有电阻，输电电流较大）有电阻，输电电流较大）问题问题3 3：输电线上功率损失的原因是什么？功率损失的表达式是什么？降低输电损耗的两个途径是什么？（功率（功率公式）公式）问题问题4 4：如何减小输电线的电阻呢？（电阻定律电阻定律）问题问题5 5：如何减小输电线中的电流呢？（功率公式功率公式）问题问题6 6：以上两个途径中，哪一个对于降低输电线路的损耗更有效？举例说明。问题问题7 7：大型发电机发出的电压不符合远距离输电的要求，怎么办？而到达目的地的电压也不符合用户的要求，怎么办？（三）分析论证分析论证（高压输电的原因）设发电机的输出功率为P=UI P=UI，功率损失为 P P=I I2 22 2R R 用户得到的功率为 P P用用=P P-P P.由知，要减小输电线路上的电能损失，既要减小电阻R又要减小电流I，而输电线路的电阻又不能无限制的减小，所以，减小输电电流对减小输电电能损失更为有效。由可知，当P一定时，要减小 电流I，必须增大输电电压U,这就是远距离输电为什么采用高压的原因。（四）高压交流输电（四）高压交流输电（五）课堂练习（五）课堂练习 学生思考完成课本学生思考完成课本6767页页1 1、2 2、3 3小题。小题。(六）六）课堂小结：课堂小结：1高压输电原理；高压输电原理；2交流输配电网交流输配电网。（七）作业布置（七）作业布置a复习课文；b思考完成新学案46页填空；c思考完成新学案47-48页.（普通体育班只完成a、b）第第二二课课时时：一复习提问：一复习提问：1 1为什么远距离输电要采用高压？为什么远距离输电要采用高压？2 2高压电网主要由哪几个环节构成？高压电网主要由哪几个环节构成？二二 典例选讲典例选讲【例例1 1】（普通班、体育班不讲）某小型水电站发电机输出的电功率为100 kW，输出电压 250 V，现准备向远处输电，所用输电线的总电阻为8，要求输电时在输电线上损失的电功率不超过输送电功率的5%，用户获得220 V电压.求应选用匝数比为多大的升压变压器和降压变压器？（理想变压器）解析：画出高压输电线路图如图所示设升压变压器原线圈电流为I1，电压为U1，有U1=250 V，I1=A=400 A升压变压器副线圈电流为I I2 2，当输电线上损失功率为输送功率的5%5%时，有P=I22r线=5%PI I2 2 =A=25 A因此升压变压器的匝数比 降压变压器副线圈中的电流为I4，用户得到的功率P=P-P=95%P 又P=U4I4所以I4 =A=431.8 A.而降压变压器原线圈电流I3=I2=25 A所以，降压变压器匝数比 为：【例例2 2】（普通班、体育班讲）讲解课本案例（普通班、体育班讲）讲解课本案例1 1（6262页）页）【例例3 3】某水电站用总电阻为某水电站用总电阻为2.52.5的输电线输电给的输电线输电给500km500km外的用户，输电总功率为外的用户，输电总功率为3x103x106 6kWkW。现用。现用500kV500kV电压输电，则下列说法中正确的是（电压输电，则下列说法中正确的是（）A A输电线上电流为输电线上电流为2.0 x102.0 x105 5A A B B输电线上由电阻造成的电压损失为输电线上由电阻造成的电压损失为15kV15kV C C若改用若改用5kV5kV的电压输电，则输电线上损失的功率为的电压输电，则输电线上损失的功率为 9x109x108 8KwKw D D输电线上损失的功率为输电线上损失的功率为P P=U=U2 2/r,U/r,U为电电压，为电电压，r r为为输电线的电阻。输电线的电阻。三三课堂训练课堂训练1(多选)远距离输送交变电流都采用高压输电。我国西北电网正在建设750kV线路。采用高压输电的优点是 （A C A C ）A可节省输电线的铜材料B可根据需要调节交流电的频率C可减少输电线上的能量损耗D可加快输电的速度2(多选)远距离输送一定功率的交流电，若输电 电压升高为原来的n倍，关于输电线上的电压损失和功率损失正确的是（不考虑电抗产生的损失）（）A.功率损失是原来的 ；B.B.功率损失是原来的；C.C.电压损失是原来的；D.D.电压损失是原来的n倍。3(多选)“西电东输”进行远距离输电，输送的电功率为P。输送的电压为U。输电线上的电阻率为，导线横截面积为S，导线总长为L，输电线损耗的电功率为P1,用户得到的电功率为P2，则()B 4（普通班、体育班不做）（普通班、体育班不做）某交流发电机输出功率为5105 W，输出电压为U=1.0103 V，假如输电线的总电阻R=10，在输电线上损失的电功率等于输电功率的5%，用户使用电压U=380 V.（1）画出输电线路的示意图（下图）。（标明各部分的符号）（2）所用升压和降压变压器的原、副线圈的匝数比是多少？（理想变压器）