《高压输电》PPt.ppt

3.5高压输电为了合理利用能源为了合理利用能源,发电站要建在靠近这些能源发电站要建在靠近这些能源地方地方火力发电站火力发电站风力发电站风力发电站水利发电站水利发电站大亚湾核电站大亚湾核电站秦山秦山核电站核电站三峡水电站三峡水电站新疆风力发电新疆风力发电而用而用电的电的地方却分布很广地方却分布很广:一、远距离输电一、远距离输电1 1、面临的问题电流流过输电导线时，由于电流、面临的问题电流流过输电导线时，由于电流 的热效应，必然有一部分电能转化成热而损的热效应，必然有一部分电能转化成热而损 失掉。失掉。2 2、发热损失电能的计算：、发热损失电能的计算：P P损损=I=I2 2R R3 3、减小输电线上电能损失的办法：、减小输电线上电能损失的办法：由热功率计算公式可看出由热功率计算公式可看出（1 1）减小输电线的电阻）减小输电线的电阻（2 2）减小输送的电流）减小输送的电流缺陷分缺陷分析析如何减小输电线上的功率损失如何减小输电线上的功率损失二二.降低导线的电阻降低导线的电阻*选用导电性能好的材料作导线。选用导电性能好的材料作导线。（一般用铝或铜）（一般用铝或铜）*增大导线的横截面增大导线的横截面-多种困难多种困难R=LSP=I2R*缩短距离缩短距离-不可能不可能*实际是多股绞线拧成的际是多股绞线拧成的，中心中心是是钢线钢线，它的机械强度大，不，它的机械强度大，不易拉断；易拉断；钢线周围是钢线周围是铝线铝线，不，不仅导电性能好，而且密度小，仅导电性能好，而且密度小，使输电线不致太重使输电线不致太重为什么一定要提高输电电压？为什么一定要提高输电电压？三三.降低输电电流降低输电电流 理论上，功率一定，又理论上，功率一定，又P输输=UI，要，要I小，必小，必U高高就是提高输电电压就是提高输电电压思考：若输电电压提高思考：若输电电压提高100100倍，则输送过程中损失的倍，则输送过程中损失的功率变为原来的多少倍？功率变为原来的多少倍？思考：是不是思考：是不是输电电压越高越好？为什么？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。失。要综合考虑，选择合适的输电电压。*我国远距离输电采用我国远距离输电采用110KV110KV、220KV220KV、330KV330KV的电压，的电压，少数线路已经采用少数线路已经采用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，要左右，要先先升到升到110KV110KV、220KV220KV、330KV330KV或或550KV550KV后经高压架空线送后经高压架空线送出。到了用电区，又要遂级把电压出。到了用电区，又要遂级把电压降下来降下来。1/1002U U1 1U U2 2U U3 3 U U4 4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降压变压压变压器器 用用电电单单位位 输送距离输送距离输送距离输送距离送电电压送电电压送电电压送电电压送电方式送电方式送电方式送电方式100KW100KW以下以下以下以下几百米以内几百米以内几百米以内几百米以内220V220V低压送电低压送电低压送电低压送电几千千瓦几千千瓦几千千瓦几千千瓦几万千瓦几万千瓦几万千瓦几万千瓦几十千米几十千米几十千米几十千米上百千米上百千米上百千米上百千米35kv35kv或者或者或者或者110kv110kv高压送电高压送电高压送电高压送电1010万千瓦以上万千瓦以上万千瓦以上万千瓦以上几百千米以上几百千米以上几百千米以上几百千米以上220kv220kv或或或或更高更高更高更高超高压送电超高压送电超高压送电超高压送电输送功率输送功率输送功率输送功率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输电过程示意图四四.电网供电电网供电1 1、将多个电厂发的电通过输电线、电站连接起来，、将多个电厂发的电通过输电线、电站连接起来，形成全国性或地区性输电网络，这就是电网。形成全国性或地区性输电网络，这就是电网。2 2、现在，有的还与外国联网，、现在，有的还与外国联网，形成国际化的电网形成国际化的电网3 3、优点：优点：（1 1）减少发电设施的重复建设，降低运输成本）减少发电设施的重复建设，降低运输成本（2 2）可保证发电和供电的安全可靠，方便调整供需）可保证发电和供电的安全可靠，方便调整供需 平衡平衡使电力供应更加可靠、质量更高。使电力供应更加可靠、质量更高。例例1 1、某交流发电机的输出电压为、某交流发电机的输出电压为220V220V，输出的电功，输出的电功率为率为4400W4400W，发电机到用户的输电线的电阻为，发电机到用户的输电线的电阻为4 4，求求（1 1）输电导线中的电流是多少）输电导线中的电流是多少A A？（2 2）输电导线中损失的电压和电功率各是多少？）输电导线中损失的电压和电功率各是多少？（3 3）用户得到的电压和电功率各是多）用户得到的电压和电功率各是多 少？少？（4 4）如果有变压比为）如果有变压比为1 1：1010的升压变压器升压后向用的升压变压器升压后向用户输电，用户处再用变压比为户输电，用户处再用变压比为1010：1 1的降压变压器降的降压变压器降压后使用，那么用户得到的实际电压和电功率又是多压后使用，那么用户得到的实际电压和电功率又是多少？少？一、输电导线一、输电导线发热损失电能的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、质量高第三章电磁感应电磁感应3.6 自感现象自感现象 涡流涡流一、自感现象一、自感现象1 1、回顾：回顾：在做在做3.1-53.1-5（右图）的实验时，（右图）的实验时，由于线圈由于线圈A A中电流的变化，它产生的磁中电流的变化，它产生的磁 通量发生变化，磁通量的变化在线圈通量发生变化，磁通量的变化在线圈B B 中激发了感应电动势。中激发了感应电动势。互感。互感。思考：思考：线圈线圈A A中电流的变化会引起线圈中电流的变化会引起线圈A A中激发感中激发感应电动势吗？应电动势吗？2 2、自感现象：自感现象：由于导体由于导体本身的电流发生变化而产生本身的电流发生变化而产生 的电磁感应现象叫做自感现象。的电磁感应现象叫做自感现象。3 3、自感现象对电路的影响、自感现象对电路的影响观察两个实验观察两个实验演示实验一：开关闭合时的自感现象演示实验一：开关闭合时的自感现象 A A1 1、A A2 2是规格完全一样的灯是规格完全一样的灯泡。闭合电键泡。闭合电键S S，调节变阻器，调节变阻器R R，使，使A A1 1、A A2 2亮度相同，再调节亮度相同，再调节R R1 1，使两灯正常发光，然后断开，使两灯正常发光，然后断开开关开关S S。重新闭合。重新闭合S S，观察到什，观察到什么现象？么现象？灯泡灯泡A A2 2立刻正常发光立刻正常发光，跟线圈，跟线圈L L串联的灯泡串联的灯泡A A1 1逐渐亮逐渐亮起来。起来。现象：现象：要求和操作要求和操作：接通电路的瞬间，电流增大，穿过线圈的接通电路的瞬间，电流增大，穿过线圈的磁通量也增加，在线圈中产生感应电动势，由磁通量也增加，在线圈中产生感应电动势，由楞次定律可知，它将阻碍原电流的增加，所以楞次定律可知，它将阻碍原电流的增加，所以A1中的电流只能逐渐增大，中的电流只能逐渐增大，A1逐渐亮起来。逐渐亮起来。线线圈圈中中出出现现的的感感应应电电动动势势只只是是阻阻碍碍了了原原电电流流的的变变化化（增增加加），而而非非阻阻止止，所所以以虽虽延延缓缓了了电电流流变变化化的的进进程程，但但最最终终电电流流仍仍然然达达到到最最大大值值，A1最终达到正常发光最终达到正常发光分析分析：按图连接电路。开关按图连接电路。开关闭合时电流分为两个闭合时电流分为两个支路，一路流过线圈支路，一路流过线圈L L，另一路流过灯泡，另一路流过灯泡A A。灯泡灯泡A A正常发光正常发光 把开关断开，注意观把开关断开，注意观察灯泡亮度察灯泡亮度演示实验二演示实验二：开关断开时的自感现象开关断开时的自感现象 电路断开时，线圈中的电路断开时，线圈中的电流减小而导致磁通量发生变电流减小而导致磁通量发生变化，化，产生自感电动势阻碍原电产生自感电动势阻碍原电流的减小，流的减小，L中的中的电流只能从原电流只能从原值开始逐渐减小，值开始逐渐减小，S断开后，断开后，L与与A组成闭合回路，组成闭合回路，L中的电流中的电流从从A中流过，所以中流过，所以A不会立即熄不会立即熄灭，而能持续一段发光时间灭，而能持续一段发光时间要求要求：线圈线圈L的电阻较小的电阻较小现象现象：开关断开时，灯开关断开时，灯A先更先更亮后再熄灭亮后再熄灭分析分析：演示实验二演示实验二：开关断开时的自感现象开关断开时的自感现象用电路图分析实验二用电路图分析实验二二、电感器二、电感器 自感系数自感系数 1 1电感器：电路中的线圈又叫电感器。电感器：电路中的线圈又叫电感器。2 2、自感系数、自感系数L L：（1 1）描述电感器的性能的，简称）描述电感器的性能的，简称自感或电感自感或电感。（2 2）L L大大小小影影响响因因素素：由由线线圈圈本本身身的的特特性性所所决决定定，与与线线圈圈是是否否通通电电无无关关它它跟跟线线圈圈的的形形状状、长长短短、匝匝数数、有有无无铁铁芯芯等等因因素素有有关关，线线圈圈越越长长，单单位位长长度度上上的的匝匝数数越越多多，截截面面积积越越大大，自自感感系系数数就就越越大大，有有铁铁芯芯时时线线圈圈的的自自感感系系数数比比没没有有铁铁芯芯时时要要大大得得多多3 3、电感器的特性：阻碍电流的变化，对交流电有阻碍作用。、电感器的特性：阻碍电流的变化，对交流电有阻碍作用。4 4、上节学到的变压器，实际上也是电感器。、上节学到的变压器，实际上也是电感器。三三、涡流及其应用、涡流及其应用1 1变变压压器器在在工工作作时时，除除了了在在原原、副副线线圈圈产产生生感感应应电电动动势外，变化的磁通量也会在铁芯中产生感应电流。势外，变化的磁通量也会在铁芯中产生感应电流。一一般般来来说说，只只要要空空间间有有变变化化的的磁磁通通量量，其其中中的的导导体体就会产生感应电流，我们把这种感应电流叫做涡流就会产生感应电流，我们把这种感应电流叫做涡流2 2、应用：、应用：（1 1）新型炉灶）新型炉灶电磁炉。电磁炉。（2 2）金属探测器：飞机场、）金属探测器：飞机场、火车站安全检查、扫雷、探火车站安全检查、扫雷、探矿。矿。四、涡流及其应用四、涡流及其应用3 3、防止：铁芯都用电阻率很大的硅钢片叠成。、防止：铁芯都用电阻率很大的硅钢片叠成。一、一、自感现象自感现象：由于导体由于导体本身的电流发生变化而产生本身的电流发生变化而产生 的电磁感应现象叫做自感现象。的电磁感应现象叫做自感现象。二、两个演示实验：开关闭合和断开时的自感现象。二、两个演示实验：开关闭合和断开时的自感现象。电路图、要求、操作、电路图、要求、操作、现象现象、原因分析、原因分析三、三、电感器：在电路中，电感器：在电路中，线圈又叫电感器线圈又叫电感器。四、自感系数四、自感系数L L：1 1、描述电感器的性能的，简称、描述电感器的性能的，简称自感或电感自感或电感。2 2、L L大小影响因素：大小影响因素：由线圈本身的特性所决定，与线由线圈本身的特性所决定，与线圈是否通电无关圈是否通电无关它跟线圈的形状、长短、匝数、有它跟线圈的形状、长短、匝数、有无铁芯等因素有关，线圈越长，单位长度上的匝数越无铁芯等因素有关，线圈越长，单位长度上的匝数越多，截面积越大，自感系数就越大，有铁芯时线圈的多，截面积越大，自感系数就越大，有铁芯时线圈的自感系数比没有铁芯时要大得多自感系数比没有铁芯时要大得多五、电感器的主要作用：阻碍电流的变化，对交流电五、电感器的主要作用：阻碍电流的变化，对交流电 有阻碍作用有阻碍作用六、六、自感现象的应用和防止自感现象的应用和防止 1应用：在各种电器设备、电工技术和无线电技术中应用：在各种电器设备、电工技术和无线电技术中 应用广泛。应用广泛。2危害：在切断电路的瞬间，形成电弧。不安全。危害：在切断电路的瞬间，形成电弧。不安全。七、七、涡流及其应用、防止。涡流及其应用、防止。例例2、如图示电路，合上如图示电路，合上S时，发现电流表时，发现电流表A1向向右偏，则当断开右偏，则当断开S的的瞬间，电流表瞬间，电流表A1、A2指针的偏指针的偏转情况是：（转情况是：（）A.A1向左，向左，A2向右向右B.A1向右，向右，A2向左向左C.A1、A2都向右都向右D.A1、A2都向左都向左举例举例A