資源簡介

(共18張PPT)
秦山核電站
內(nèi)蒙古準(zhǔn)格爾熱電廠
達(dá)板城風(fēng)力發(fā)電站
三峽水電站
城市
如 何 輸 電？
3.4 電能的輸送
可靠：是指保證供電線路可靠地工作，少有故障和停電。
保質(zhì)：就是保證電能的質(zhì)量，即電壓和頻率穩(wěn)定。
經(jīng)濟(jì)：是指輸電線路建造，運(yùn)行的費(fèi)用低，損耗小。
一、輸送電能的基本要求
輸送電能的基本要求：
可靠
保質(zhì)
經(jīng)濟(jì)
電能的突出優(yōu)點
用導(dǎo)線把電源和用電設(shè)備連接就可以 輸送電能
直接將發(fā)電廠與用戶連接起來，能滿足遠(yuǎn)距離輸電的要求嗎？遠(yuǎn)距離輸電將會面臨什么問題呢？
【問題】如何計算電壓損失 ？為什么要這樣計算？
【演示實驗】
定性研究“遠(yuǎn)距離”輸電時的輸電損耗
【現(xiàn)象】觀察小燈泡的亮度變化
【問題】小燈泡兩端的電壓如何變化？遠(yuǎn)距離輸電過程，是否存在電壓損失？為什么會有電壓損失？
【討論】遠(yuǎn)距離輸電過程中，有沒有電能損失？電能以什么形式損失？為什么會有電能損失 如何計算電能損失？
小 結(jié)
輸電過程存在輸電損耗（電壓損失和電能損失）
如何減少輸電損耗？
二、如何減少輸電線上的輸電損耗
減少輸電損耗有兩種方法：
(1)減小導(dǎo)線電阻
(2)減小輸電線中的電流
問題：如何計算輸電線上的功率損失？為什么要這樣計算？如何減少功率損失？
問題：如何減少輸電線上的電壓損失？
問題：如何減少輸電線上的電能損失？
由電阻定律知
①減小材料的電阻率ρ.
【思考討論1】
如何減小導(dǎo)線電阻？從這些角度減少輸電損耗會帶來什么新問題？
一般來講,電阻率較小的輸電線,造價相對較高,如銀；目前選用銅、鋁來制造輸電線。
由電阻定律知
①減小材料的電阻率ρ.電阻率最小,造價高, 目前選用電阻率較小的銅或鋁作輸電線.
②減小輸電線的長度L不可行,因為要保證輸電距離.
3 可適當(dāng)增大橫截面積.太粗不可能,既不經(jīng)濟(jì)又架設(shè)困難.
小結(jié)：
從“經(jīng)濟(jì)”角度來講，減小輸電線的電阻以減少輸電損耗的方法是比較有限的。
【思考討論1】
如何減小導(dǎo)線電阻？從這些角度減小輸電損耗會帶來什么新問題？
【思考討論2】
如何計算輸電線中的電流？如何減小輸電線中的電流？從這些角度減小輸電損耗是否可行？
在輸送功率P一定的條件下，減小輸電線中電流，必須提高輸電電壓U。
二、減少輸電損耗的最有效途徑
【邏輯推理1】在輸電電流一定的情況下，如果線路的電阻減為原來的一半，線路上損失的功率變?yōu)樵瓉淼膸追种唬烤€路上損失的電壓變?yōu)樵瓉淼膸追种唬?br/>【邏輯推理2】在輸電電阻一定的情況下，如果輸電電壓增大為原來的2倍，線路上損失的功率變?yōu)樵瓉淼膸追种唬烤€路上損失的電壓變?yōu)樵瓉淼膸追种唬?br/>【思考】
減少輸電線的電阻和提高輸送電壓，
哪種途徑對減少輸電損耗最有效？
是不是輸電電壓越高越好
電壓越高，對輸電線路和變壓器的要求越高，建設(shè)費(fèi)用越高，不經(jīng)濟(jì)。
我國常用的遠(yuǎn)距離輸電采用的電壓有110 kV、220 kV、330 kV，輸電干線采用500 kV的超高壓，西北電網(wǎng)達(dá)到750kV。
思考
降低輸電損耗的有效途徑
減少輸電線的功率損失
減少輸電線的電壓損失
采用高壓輸電。
要綜合考慮各種因素選擇輸電電壓。
【電路設(shè)計】
大型發(fā)電機(jī)發(fā)出的電壓在10kV上下，不符合高壓輸電的要求；同時，到達(dá)目的地的電壓也不符合用戶的要求，我們該如何解決這個問題？請同學(xué)們選擇相應(yīng)的器材，并根據(jù)前面所學(xué)知識設(shè)計高壓輸電電路圖。
U1
U2
U3
U4
發(fā)電機(jī)
升壓變壓器
高壓輸電線路
降壓變壓器
用電器
【實驗驗證】模擬高壓輸電
升壓變壓器
降壓變壓器
102V
用戶
高壓輸電
105→106V
發(fā)電站
104V
“交流”高壓輸電線路
【探究與交流】
在高壓輸電示意圖中有幾個回路？各部分間的功率、電壓和電流關(guān)系如何？
升壓變壓器
降壓變壓器
U1
U4
U2
U3
R用
I2
線
r
I1
I3
I4
n1
n2
n3
n4
P1
P2
P3
P4
~
△U
功率關(guān)系：
P3=P4
P1=P2，
P2=P損+P3 ，
電壓關(guān)系：
電流關(guān)系：
升壓變壓器
降壓變壓器
U1
U4
U2
U3
R用
I2
線
r
I1
I3
I4
n1
n2
n3
n4
P1
P2
P3
P4
~
△U
【探究與交流】
在高壓輸電示意圖中有幾個回路？各部分間的功率、電壓和電流關(guān)系如何？
輸送電路的計算步驟
(1)畫出供電示意圖
(2)以變壓器鐵心為界,分出各個回路,各回路可獨(dú)立運(yùn)用歐姆定律分析.
(3)各回路間通過線圈匝數(shù)比與電壓比和電流比的關(guān)系,總功率不變等聯(lián)系.
【典型例題】
四、電網(wǎng)供電
采用電網(wǎng)供電的優(yōu)點：
可以在能源產(chǎn)地使用大容量發(fā)電機(jī)組，降低一次能源的輸送成本，獲得最大的經(jīng)濟(jì)效益。同時，電網(wǎng)可以減少斷電的風(fēng)險，調(diào)劑不同地區(qū)電力供需平衡，保障供電質(zhì)量。
課 堂 總 結(jié)
想想本節(jié)課，你都學(xué)到了哪些知識？

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