电能的输送
电能的输送
二. 电能的输送1. 输送电能的过程发电站发出的电能是怎样输送到远方的呢？如：葛洲坝电站发出的电是怎样输送到武汉、上海等地的呢？当然是通过电线输送的。
而且是通过架设很高的、很粗的高压电线输送的。
输送电能的过程如下图所示：发电站→升压变压器→高压输电线→降压变压器→用电单位。
2. 高压输电的道理思路：输电→导线（电阻）→发热→损失电能→减小损失。
输电要用导线，导线当然有电阻，如果导线很短，电阻很小可忽略，而远距离输电时，导线很长，电阻大不能忽略。
电流通过很长的导线要发出大量的热，如：河南平顶山至湖北武昌的高压输电线电阻约400欧，如果通的电流是100安，每秒钟导线发热就是400万焦耳。
这些热都散失到大气中，白白损失了电能。
所以，输电时，必须设法减小导线发热损失。
如何减小导线发热呢？由焦耳定律Q=I2Rt，减小发热Q有以下三种方法：一是减小输电时间t，二是减小输电线电阻R，三是减小输电电流I。
哪种方法能被实际使用呢？第一种方法等于停电，没有实际价值。
第二种方法从材料、长度、粗细三方面来说都有实际困难。
适用的超导材料还没有研究出来。
排除了前面两种方法，就只能考虑第三种方法了。
从焦耳定律公式Q=I2Rt可以看出，第三种办法是很有效的：电流减小一半，损失的电能就降为原来的四分之一。
通过后面的学习，我们将会看到这种办法也是很可行的。
所以说要减小电能的损失，必须减小输电电流。
但从另一方面讲，输电就是要输送电能，输送的功率必须足够大，才有实际意义。
怎样才能满足上述两个要求呢？根据公式P=UI，要使输电电流I减小，而输送功率P 不变（足够大），就必须提高输电电压U。
所以说通过高压输电可以保证在输送功率不变，减小输电电流来减小输送电的电能损失。
3. 变压器能把交流电的电压升高（或降低）在发电站都要安装用来升压的变压器，实现高压输电。
但是我们用户使用的是低压电，所以在用户附近又要安装降压的变压器。
高压电输送到用电区附近时，为什么要把电压降下来？一是为了安全，二是用电器只能用低电压。
电能的输送知识点总结
电能的输送知识点总结电能的输送是指将电能从发电厂输送到用户的过程。
在这个过程中，需要考虑电能的输送效率、安全性、稳定性等因素。
本文将从输送方式、输送线路、输送设备等方面进行总结。
一、输送方式电能的输送方式主要有两种：交流输电和直流输电。
1. 交流输电交流输电是指将交流电能通过输电线路输送到用户的过程。
交流输电的优点是输电距离远、输电损耗小、成本低、维护方便等。
交流输电的缺点是输电线路的电压和电流波动大，容易产生电磁干扰和电压降低等问题。
2. 直流输电直流输电是指将直流电能通过输电线路输送到用户的过程。
直流输电的优点是输电距离远、输电损耗小、电压稳定、电流平稳等。
直流输电的缺点是成本高、维护困难等。
二、输送线路输送线路是指将电能从发电厂输送到用户的电缆或电线路。
输送线路的选择需要考虑输电距离、输电功率、输电电压等因素。
1. 输电距离输电距离是指电能从发电厂到用户的距离。
输电距离越远，输电损耗越大，需要选择更高电压的输电线路。
2. 输电功率输电功率是指电能的传输功率。
输电功率越大，需要选择更大的输电线路。
3. 输电电压输电电压是指电能的传输电压。
输电电压越高，输电损耗越小，但需要更高的安全措施。
三、输送设备输送设备是指将电能从发电厂输送到用户的设备，包括变电站、变压器、开关设备等。
1. 变电站变电站是将发电厂输送的电能进行变压、分配、控制等处理的设备。
变电站的作用是将高压电能转换为低压电能，以适应用户的需求。
2. 变压器变压器是将电能的电压进行变换的设备。
变压器的作用是将高压电能转换为低压电能，以适应用户的需求。
3. 开关设备开关设备是控制电能输送的设备。
开关设备的作用是控制电能的开关、保护电路、调节电压等。
电能的输送是一个复杂的过程，需要考虑多种因素。
在实际应用中，需要根据具体情况选择合适的输送方式、输送线路和输送设备，以确保电能的安全、稳定和高效输送。
第五节 电能的输送(共10张PPT)
以上， 距离为几百千米。
发电机输出功率为100kW，输出电压是 250V，输电线电阻是10Ω，若输电线中因发热而损 失的电功率为输送功率的4%，用户需用220V电压，
求：
（1）画出此输电线路的示意图。
（2）在输电线路中设置的升、降压变压器原副线
圈的匝数比。
第五节 电能的输送
一、交流高压输电的基本环节
发电站
升压变压器
用户
降压变压器
高压输电
输送电能的 可靠 基本要求是 保质
经济
远距离输电的设输电电流为I， 输电 主要问题 线的电阻为R，则
功率损失为P损=I2R线
三峡电厂发电机的多极转子
二、输电导线上的功率损失
P损=I2R线
R线=ρ
L S
增大导线的 横截面
1 （1）画出此输电线路的示意图。
2
11
2２
用
U3
U4 户
n3 n4
P3=P4=U3I2=U4I4
电压关系：
P损=I22R
U损=I2 R
U3=U2−I2R
输电电压220V------输电功率100kW以 下，距离为几百米以内。
输电电压35kV或110kV------输电功率100kW
以下，距离为几十千米到上百千米。
发电~ UP 厂
用 U' 户
端
四、输电线路示意图
I1
I2 U损 P损
I4
电
P1
厂 ~ U 低三压、输 输电电线线路路：上的电压损失1
P3=P1−I22R=100 ×103− 202 ×10
P2
U2
电能的输送与输电线路
电能的输送与输电线路电能的有效输送对于现代社会的正常运行和发展至关重要。
在电力系统中，输电线路充当着承载和传输电能的重要组成部分。
本文将探讨电能输送的原理以及常见的输电线路类型和特点。
一、电能输送原理电能的输送是指将发电厂产生的电能从供电端传输到用电端的过程。
这一过程主要依靠电力系统中的输电线路完成。
在电力系统中，电能的输送主要基于以下原理：1. 电磁感应原理根据法拉第电磁感应定律，当导线中通过电流时，会在周围产生磁场。
通过变压器等设备对电压进行升降后，产生的电磁感应引起电流的变化，从而实现了电能的输送。
2. 输电线路阻抗输电线路本身具有一定的电阻、电感和电容，导致传输线路存在一定的电压降和功率损耗。
因此，在电能输送过程中需要通过合理的线路设计和电压调节手段来减小线路阻抗和功率损耗。
二、输电线路类型和特点根据输电线路的种类和特点，可以将其分为以下几类：1. 高压直流输电线路高压直流输电线路主要采用直流电流进行输送，具有输电损耗小、线路占地面积小等优点。
适用于长距离、大容量的电能输送。
然而，高压直流输电线路的建设和维护成本较高，需要特殊的换流设备。
2. 高压交流输电线路高压交流输电线路是目前最常见的输电方式，采用交流电流进行输送。
其主要特点是线路部署灵活、技术成熟、设备使用广泛。
同时，高压交流输电线路存在电流损耗较大、电压控制要求高等缺点。
3. 中压和低压配电线路中压和低压配电线路主要用于城市和农村的电能分配，将高压电能转换为适合用户使用的低压电能。
这些线路通常由电缆和架空线构成，具有供电范围广、线路覆盖密度高的特点。
三、输电线路的优化设计和管理为了保证电能的安全稳定输送和降低能源损耗，需要对输电线路进行优化设计和管理：1. 线路选址和布局在新建输电线路时，需要充分考虑地理环境、土地利用和人口分布等因素，在合适的地点进行线路选址和布局，减少环境影响和线路损耗。
2. 电压控制和稳定性通过合理的电压控制手段，确保输电线路电压在规定范围内，避免过高或过低的电压对设备和用户造成损害，并保持电能的稳定输送。
电能的输送的公式
电能的输送涉及到输电线路的电阻、电流和电压等参数。
根据
能量守恒定律，电能输送过程中能量不会消失也不会增加，因
此在理想情况下，输电线路上的损耗为零。
然而在实际应用中，输电线路存在电阻，因此电能输送过程中会有能量损失。
为了降低能量损失，我们可以通过提高输电电压或减小输电线
路的电阻来实现。
输电电压越高，电流就越小，从而线路损耗
也越小。
同时，减小输电线路的电阻也可以降低能量损失。
因此，在长距离输电时，通常采用高压输电方式来降低能量损失。
另外，输电线路的功率也会受到限制。
根据公式P=UI（功率=
电压×电流），在输电电压一定的情况下，输电电流越大，输
电功率也越大。
但是随着输电电流的增大，输电线路上的电压
降也会增大，从而导致输电电压降低。
当输电电流达到一定值时，输电电压会降低到无法维持正常输电的水平，因此输电线
路的功率也会受到限制。
总之，在电能输送过程中，我们需要综合考虑输电线路的电阻、电流、电压和功率等因素，通过合理的设计和运行方式来降低
能量损失和提高输电效率。
在实际应用中，我们可以通过采用
高压输电、增大导线截面积、采用电缆等措施来提高输电效率。
电能的输送与电线的电流容量
电能的输送与电线的电流容量电能的输送是电力系统中的重要环节，它关乎到能源的可持续利用和电力的高效分配。
而电线的电流容量则是决定电能输送能力的关键因素之一。
本文将探讨电能的输送原理以及电线的电流容量计算方法。
一、电能的输送原理电能输送是指通过电线将电力从发电站传输到终端用户的过程。
这一过程需要考虑电线的电流容量、电压损耗、线路距离等因素。
在电力系统中，通常采用交流电进行输送。
交流电的输送要考虑到电流的大小、电压的稳定性以及功率的损耗。
为了提高电能的输送效率，我们需要根据电线的电流容量来设计输电线路。
二、电线的电流容量计算方法电线的电流容量是指电线所能承受的最大电流值。
电线的电流容量取决于导线材料、截面积、绝缘材料、散热条件等因素。
常见的电线材料有铜和铝，它们的导电性能不同，因此电流容量也会有所区别。
计算电线的电流容量可以采用以下公式：I = K × S × √3 × U / (R × cosφ)其中，I为电线的电流容量，单位为安培（A），K为修正系数，S为导线的截面积，单位为平方毫米（mm²），U为电源的电压，单位为伏特（V），R为电线的电阻，单位为每单位长度的欧姆（Ω/m），cosφ为电线的功率因数。
修正系数K主要根据导线的散热条件来确定，一般情况下，我们可以查阅相关的电线电流容量表来获取修正系数的数值。
三、电力系统中的电线选择在电力系统中，根据电流容量的不同，我们需要选择不同规格和类型的电线进行输送。
一般而言，电线的截面积越大，其电流容量越大。
当电流超过电线的额定电流容量时，电线将会过载，可能导致设备损坏、线路故障等问题。
因此，在进行电力系统设计时，需要合理选择电线的规格和类型，确保电流容量满足实际需求。
这一过程需要综合考虑电流容量、线路长度、电阻损耗、成本等因素，并参考相关的标准和规范。
总结：电能的输送离不开电线的电流容量的考虑。
通过合理计算电线的电流容量，确保电力系统的设计和运行符合要求，能够高效、可靠地输送电能。
电能的输送与损耗
电能的输送与损耗电能是现代社会中最重要的能量形式之一，广泛用于各个行业和领域。
然而，在电能的输送过程中，不可避免地会出现损耗。
本文将就电能的输送与损耗进行探讨。
一、电能输送的基本原理电能的输送是通过电力线路进行的，电力线路是由导线、绝缘体和金属支架组成的。
电能被输送到需要使用的地方，然后通过各种电气设备转换为其他形式的能量，比如热能、光能等。
电力线路的基本原理是利用电场和磁场相互作用的原理。
当电流通过导线流动时，会在周围形成磁场，而这个磁场可以通过另一根导线感应出电势差，从而实现电能的传输。
二、电能输送中的损耗电能的输送过程中会出现两种主要的损耗，即电阻损耗和传输损耗。
1. 电阻损耗电阻是导线中的一个重要参数，当电流通过导线时，由于电阻的存在，会产生热量，这部分能量就会转化为热能而损耗掉。
电阻损耗与导线的长度、截面积和电阻率有关，通常用以下公式计算：电阻损耗 = 电流的平方 x 导线电阻 x 时间为了减小电阻损耗，可以采取以下措施：选择低电阻率的导线、增加导线的截面积、减小导线的长度、提高传输电流的频率等。
2. 传输损耗除了电阻损耗外，传输损耗也是电能输送过程中的重要因素。
传输损耗是指电能在输送过程中由于电力线路的电感和电容的作用而产生的能量损耗。
电感和电容都是电力线路中的重要参数，当电流通过线路时，会在电感和电容中引起能量的转换和损耗。
同时，由于电力线路的长度和布置方式等不同，也会导致不同程度的传输损耗。
为了减小传输损耗，可以采取以下措施：选择低电感和低电容的线路结构、合理布置电力线路、减小电力线路的长度等。
三、电能输送与损耗的影响因素电能输送与损耗的影响因素有很多，下面列举几个主要的因素：1. 电力线路的长度和形状：较长的电力线路会增加电阻和传输损耗，而线路的形状对电感和电容的影响也不同，进而影响传输损耗。
2. 电力线路的电压：较高的电压可以减小电流，从而减小电阻和传输损耗，但也会增加线路的绝缘难度。
高二物理 5.5 电能的输送
从另一方面看， 应对突发事件的预 案和相应的训练近 年来得到了重视， 这在停电事款了重 大作用。在组约， 警方曹就如何散固 在地铁通道和高楼 大厦里的人员，进 行了几个练。从克
在没有的情况下穿行于城市各条街道。警察、消防人员和紧急情观处理人 员在这次危机中表现因之一是他们为应对突发事件做了全面准备。
超导电缆输电
减小输电线路的电阻是降低输电损失的重要 途径。
许多导体在温度 特别低时电阻可以降 到0，这个现象叫超导 由于目前保持低温的主现要象方。法是利用液态氮 甚至液态氦，所以超导体输电还处于试验阶段。 上图是一种超导电缆的结构。
STS
大面积停电引发的思考
美、加、英发生重大停电事故
“8月14日，美国东北部和加拿大部分地 区发生 大西积 停电事 件。纽 约市当 晚发生 60起火 灾。长 达29小 时的停 电使组 约损失 105亿 美元。8月28日 傍晚， 英国伦 敦和英 格兰东 南部部 分地区 也发生 两个多 小时的 重大停 电事故 ，约25万人被 在地铁 中。12月20日 晚，美 国加利 福尼亚 州的 旧金山 市又出 现大面 积停电 ，导致 全城约 三分之 一的用 户断电 。”
3、电流关系： ①升压变压器：
②降压变压器：
③传输过程：
4、输电导线上损耗的功率：
P损
I线2 R线
（ P2 U2
）2 R线
课堂练习
1.发电厂发电机的输出电压为U1,发电厂至学校的输电线 电阻为R,通过导线的电流为I,学校输入电压为U2,下列4
个计算输电线损耗的式子中，不正确的是( A )
A、
U
2 1
输电线上的功率损失： P损＝I2r 怎样减少输电的功率损耗呢？
二、降低输电损耗的两个途径 根据功率损失的表达式P损＝I2R线可知，要减少输
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n 1 第五节 电能的输送
学习目标：
1、掌握输电过程中输出功率、终端得到功率、线路损耗功率之间的关系及影响线路功率损耗的因素；
2、掌握远距离输电过程中，升、降压变压器的应用及有关计算；
3、培养学生分析、综合和应用能力。
教学重点、难点：
传输电路中电功率转化及电损耗的计算。
教学过程：
1、远距离输电为何要采取高压输电：
在远距离输电中，输电线上由于电流的热效应，有一部分电能转化成热而损失掉，导线越长，损失越多。
（1）减小t ：输电时间要保证，不可行；
① 减小ρ：用银（取材、成本）
不可行。
Rt I Q 2= （2）减小R ：−−→−=S L
R ρ ②减小L ：输电距离要保证，
不可行
③增大S ：可适当增大，但太大
有困难。
（3）减小I ：−−
→−⋅=I
U P 要保证传输功率一定，因而必须提高输电电压。
结论：在上述讨论中，减小I 的方法最有效，也有可行性。
因2I Q ∝，电流强度对能量损失的影响大。
故采用高压输电。
2、建立远距离输电模型：
发
电
厂
在发电端需用升压变压器把电压升高，在用户端用降压变压器把电压降低到用户需要的电压。
在理想变压器的情况下： 发电端：122111212
1,,n n I I P P n n U U === 用户端：344343434
3,,n n I I P P n n U U === 其中：线R I U U ⋅+=232；线R I P P ⋅+=2232；
4122P P R I P -=⋅=线线；32I I =
例1、发电机的输出电压为220伏，输出功率为44千瓦，每条输电线电阻为0.2欧，求用户得到的电压和电功率各是多少？如果发电站先用变压比为1：10的升压变压器将电压升高，经同样输电线路后，再经过10：1的降压变压器降压后供给用户，则用户得到的电压和电功率又各是多少？
例2、输送4.0×106W 的电能，若发电机输出电压为2000V ，先用变压器升压后应用截面积为4.25㎝2的铜导线，把电能送到400KM 远处，线路损失的功率为5.0×105W 。
（铜的电阻率为1.7×10-8Ω·m ）
（1）应选用匝数比为多少的升压变压器？
（2）在用电区使用降压变压器，其原线圈两端的电压为多少？。