第2讲 变压器远距离输电
《变压器与远距离输电》 知识清单
《变压器与远距离输电》知识清单一、变压器的基本原理变压器是一种能改变交流电压的电气设备。
它基于电磁感应原理工作，主要由铁芯和绕在铁芯上的两个或多个线圈组成。
当一个交流电压加到初级线圈时，会在铁芯中产生交变磁场。
由于铁芯的磁导率高，磁场能够有效地在铁芯中传递。
这个交变磁场会穿过次级线圈，从而在次级线圈中产生感应电动势。
如果次级线圈的匝数多于初级线圈，那么输出电压就会高于输入电压，这就是升压变压器；反之，如果次级线圈的匝数少于初级线圈，输出电压就会低于输入电压，这就是降压变压器。
变压器的变压比等于初级线圈匝数与次级线圈匝数的比值。
即：变压比＝初级线圈匝数／次级线圈匝数二、变压器的类型1、电力变压器主要用于电力系统中，实现电压的变换和电能的传输。
2、仪用变压器如电压互感器和电流互感器，用于测量高电压和大电流。
3、特种变压器包括电炉变压器、整流变压器等，用于特殊的工业场合。
三、变压器的构造1、铁芯通常由硅钢片叠成，以减少涡流损耗和磁滞损耗，提高变压器的效率。
2、线圈由绝缘导线绕制而成，分为初级线圈和次级线圈。
3、油箱用于存放变压器油，起到绝缘、冷却和散热的作用。
4、绝缘套管将线圈引出端与外部电路连接，并起到绝缘的作用。
四、变压器的效率变压器的效率是指输出功率与输入功率的比值。
由于变压器在工作过程中会存在各种损耗，如铜损（线圈电阻产生的热损耗）和铁损（铁芯中的涡流损耗和磁滞损耗），所以效率一般都小于 100%。
提高变压器效率的方法包括选用优质的铁芯材料、合理设计线圈的匝数和导线截面积等。
五、远距离输电1、为什么需要远距离输电随着能源资源分布和用电需求的不平衡，往往需要将电能从发电厂输送到较远的用电地区。
2、远距离输电的难题在远距离输电过程中，由于输电线路存在电阻，会导致电能的损耗。
损耗的功率与电流的平方成正比，与输电线路的电阻成正比。
因此，为了减少损耗，需要采取一定的措施。
3、降低输电损耗的方法（1）提高输电电压根据功率公式 P ＝ UI，当输送功率一定时，提高输电电压可以降低输电电流。
《变压器与远距离输电》 知识清单
《变压器与远距离输电》知识清单一、变压器1、变压器的原理变压器是利用电磁感应原理来改变交流电压的装置。
当一个交流电流通过原线圈时，会在铁芯中产生变化的磁场，这个变化的磁场会穿过副线圈，从而在副线圈中产生感应电动势。
如果副线圈的匝数与原线圈不同，那么输出的电压就会与输入的电压不同。
2、变压器的基本构造变压器主要由铁芯和线圈（也称为绕组）组成。
铁芯通常由硅钢片叠成，以减少涡流损耗。
线圈分为原线圈和副线圈，它们分别绕在铁芯上。
3、理想变压器的规律（1）电压关系：＼（＼frac{U_1}｛U_2} ＝＼frac{N_1}｛N_2}＼），其中\（U_1\）和\（U_2\）分别是原、副线圈的电压，＼（N_1\）和\（N_2\）分别是原、副线圈的匝数。
（2）电流关系：＼（＼frac{I_1}｛I_2} ＝＼frac{N_2}｛N_1}＼），前提是只有一个副线圈。
（3）功率关系：＼（P_1 ＝ P_2\），即输入功率等于输出功率。
4、变压器的类型（1）升压变压器：用于将低电压升高为高电压，例如在发电厂将发出的电能升压后进行远距离输电。
（2）降压变压器：用于将高电压降低为低电压，以满足用户的用电需求。
5、变压器中的能量损失（1）铜损：由于线圈电阻导致的能量损耗，表现为发热。
（2）铁损：包括磁滞损耗和涡流损耗，磁滞损耗是由于铁芯在交变磁场中反复磁化导致的能量损失，涡流损耗是由于铁芯中的涡流产生的焦耳热导致的能量损失。
二、远距离输电1、远距离输电的问题在远距离输电过程中，由于输电线有电阻，电流通过时会产生焦耳热，从而导致电能损失。
此外，电压在输电线上也会有压降，使得用户端得到的电压低于发电端输出的电压。
2、减少输电损耗的方法（1）减小输电电流：根据\（P ＝ UI\），在输送功率一定的情况下，提高输电电压可以减小输电电流。
（2）减小输电线电阻：可以通过选用电阻率小的材料（如铜）、增大导线横截面积等方式来减小电阻。
3、远距离输电的模型通常包括发电站、升压变压器、输电线、降压变压器和用户。
高中物理10.2《变压器和远距离输电》知识点总结课件
________在高压 电路中
________在待测大电 流电路中
副线圈的连接 连接________表 连接________表
互感器的作用 将______变为 ________
将______变成______
测量工具
用________表测 低电压
用______表测小电流
电压互感器 匝数比较 高压电路的
1．理想变压器的几个因果关系 当理想变压器的匝数比不变时，如图所示，各量相互关 系如下： (1)输入电压 U1 决定输出电压 U2.这是因为输出电压 U2 ＝nn21U1，当 U1 不变时，不论负载电阻 R 变化与否，U2 不会 改变．
(2)输出电流I2决定输入电流I1，在输入电压一定的情况下， 输出电压U2也被完全确定，当负载电阻R增大时，I2减小，则 I1相应减小；当负载电阻R减小时，I2增大，则I1相应增大．
思考：原线圈中的电压低电流大，应用粗一些的导线．
理想变压器
①没有能量损失 ②没有磁通量损失
功率 关系
原线圈的输入功率等于副线圈的输出功率P入＝P出
基本 关系
电压 原、副线圈的电压比等于匝数比，与负载情况、副线圈个 关系 数的多少无关
电流 ①只有一个副线圈：电流和匝数成反比 关系 ②多个否认，在6月趋势底部的交易日中，我没有想到会直接回调到1.312 4,那会是不现实的——几近疯狂——并且，事实上，只是使我置身于一群预测平价的分析师之间。如果即将出现逆趋势， 那么就会产生波动与回调。在此过程中，日线图和5分钟线图分析会提供一些短期和中期趋势发展的信号。它们是用以显示牛市趋势的工具。牛市波动仍然要犯坚持这些工具所确定的牛市趋势。 可是，当价格上涨到1.2150上方时，实际情况是:(1)价格高于关键的1.2150记忆线。2)风险是价格再次下跌到1.215。下方(20个基点的止损位)。3)有可能存在重大回调，因为市场已经大跌超过3 268个基点。正常回调目标可能为1.312 4(自1.2150算起有974个基点)。(4)即使市场仅回调到974个墓点的1/3水平，这仍然表示要上涨325个基点。我可以拱取100或200个基点吗?当然可以。在此 点位，有足够的上涨空间，风险最小化且是确定的。5)尽管回调或许没有任何基本面因素的支撑，但是它有关链性的技术面因素。随着时间的发展，市场总会找到基本面因素的支撑。我想告诉交 易者“明天的报纸会对今天市场所发的一切做出解释”。对我来说，理由就在于价格上涨到了1.2150上方。我的解释不会卖出一份报纸，但是它的确是界定风险的原因所在(对其他外汇交易者来 说也是同样的道理！)现实还是幻想?我总是依据真实的情况进行交易现实还是幻想?我总是依据真实的情况进行交易。什么可以被界定?潜在的回报有多大?风险有多大?然后让幻想要么发生要么不 发生。不成功的交易者会让幻想控制其情绪，从而忘记了现实。请注意其中的重大差异。我们所有人都有幻想，但是在交易时，他们必须考虑现实情况。倾听市场价格和市场工具的声音。它们绝 不会说谎。如果条件适合，那么就要弄清楚会出现什么情况。它会让你进行趋势交易和逆趋势交易。逆趋势会如何发展?图显示了价格在突破1.2150价位水平后上涨的情况。最初，价格上涨检验5 月28日高点1.245 1，自该交易日算起共计个交易日，从交易价位算起，共计300多个基点(在6月21日达到1.246 7 )。在突破5月28日高点失败后，获利回吐交易者进入市场，并且推动市场下跌到 1.215 1这条常见的记忆线(自5月开始的底部价位水平)。交易者再次获得买入依据，确定的风险同样为20个基点。关键界限再次得以维持(风险是确定且有限的)，并且价格迅速叙升。记忆线会因 为一个原因而被市场记住!利用它们! 8月2日，在触及低点(6月7日)不到两个月的时间内，1.3124的幻想成为现实。市场动能把价格推升到8月6日的逆趋势高点1.333 3。在经历了两个月上涨1 457个基点后，价格找到了逆趋势波动的顶部。在我们的案例中，EURUSD上涨趋势中没有38.2%或更多的大幅回调。价格保持在100小时移动线上方，保持着牛市趋势，但是市场动能似乎衰退了。 趋势线的斜率更加平缓，波动区间更窄。虽然如此，只要趋势保持牛市，交易者就不应该卖出。虽然如此，只要趋势保持牛市，交易者就不应该卖出。然而，如果趋势由牛市转到熊市，那么就存 在交易的技术性依据。存在交易依据，风险就会得到界定。交易者应该探索逆趋势交易的思想。在图中，有几个理由可以用来预测回调和潜在的逆趋势波动:(1)在七个交易日内，自低到高的波动 使价格从1. 219 3上涨到1.272 2，共计529个基点。这是该段时期内的重大上涨。(2)在几个交易日内形成了趋势线(图中的虚线)，提供了重要的界限。下跌到趋势线下方使趋势由牛市转变到了 熊市。(3)利用趋势线，可以界定凭借趋势卖出的风险。突破其中一条趋势线时卖出，产生了进行交易及退出交易的依据。如果价格反弹到趋势线上方，应该清盘做空的逆趋势交易头寸。鼓励逆 趋势交易的另一个原因是下跌过程中的目标定位图。在这个交易案例中:(1)100小时移动均线是一个目标位(A)。(2)200小时移动均线(C)是下一个目标位。(3)38.2%斐波纳契回调位是第三个目标 位。所有目标位依次排列，使交易者在交易过程中可以逐步开展。在逆趋势交易过程中，每一步都可以增强自信，并且在市场逆转向上时进行止损。例如，如果价格下跌到100小时移动均线下方，
变压器远距离输电复习PPT教学课件
高频考点例析
题型一 理想变压器基本公式的应用
例ä1如图13－2－5所示，理想变压器原副线圈
匝数之比为4∶1，原线圈接入一电压为U ＝U0sinωt的交变电流源，副线圈接一
个 R＝27.5 Ω 的负载电阻．若 U0＝220 2 V，
高频考点例析
ω＝100π rad/s，则下述结论正确的是( ) A．副线圈中电压表的读数为 55 2 V B．副线圈中输出交变电流的周期为1010π s C．原线圈中电流表的读数为 0.5 A D．原线圈中的输入功率为 110 2 W
副线圈电压U2由原线圈电压U1 和匝数比决定
原线圈的输入功率P1由副线圈 的输出功率P2决定
原线圈电流I1由副线圈电流I2和 匝数比决定
课堂互动讲练
特别提醒 1.理想变压器的应用中要注意副
线圈和原线圈功率相等这个特点，电 流关系的推导应该以其为依据．
2．变压器的以上关系都是根据 口字型的变压器推出的．如果变压器 不是“口”字型时，应根据变压器的 原理及各线圈中磁通量的关系推导出 各物理量的关系．
课堂互动讲练
图13－2－4
课堂互动讲练
A.nn21>nn34 B.nn21<nn34 C．升压变压器的输出电压等于降 压变压器的输入电压 D．升压变压器的输出功率大于降 压变压器的输入功率
课堂互动讲练
解析：选AD.由于输电线上有电 阻，所以考虑到电压损失，则有升压 变压器的输出电压大于降压变压器的 输入电压，根据变压器的电压与匝数 之比的关系，可知要让用电器正常 工作，必须有nn21>nn34，A 正确，B、C 考虑到输电线上也有电功率的损失， 可知D也正确．
课堂互动讲练
解析：选B.当副线圈接的可调电阻 R增大时，变压器输出功率P2减小，导 致变压器输入功率P1减小，原线圈中电 流I1减小，所以正确选项是B.
变压器和远距离输电课件
02
03
架空线路
成本低、建设周期短，但 易受环境因素影响。
电缆线路
敷设于地下，不受环境影 响，但成本高、维护困难 。
混合线路
结合架空线路和电缆线路 的特点，适用于复杂地形 和大规模输电。
03
变压器在远距离输电 中的应用
变压器在输电系统中的作用
电压变换
变压器能够将发电机的低电压变换为 适合长距离传输的高电压，并在接收 端再次降低至用户所需的电压。
特高压变压器的安装和维护
特高压变压器的安装和维护需要专业的技术和设备支持，以确保其正常运行和使 用寿命。同时，还需要建立完善的监测和预警系统，及时发现和处理潜在问题。
04
变压器和远距离输电 的发展趋势
变压器技术的发展趋势
高效能
随着技术的进步，变压器 正向着更高效率的方向发 展，以减少能源损失和提 高能源利用效率。
降低线损
高压输电能够降低线路中的功 率损失，提高输电效率。
远距离输电的实现方式
高压直流输电（HVDC）
利用直流电的优点，实现长距离、大容量的电力传输。
高压交流输电（HVAC）
利用交流电的优点，实现灵活、可靠的电力传输。
超导输电
利用超导材料的特性，实现高效、低损耗的电力传输。
输电线路的种类和特点
01
智能电网能够提高变压器和远 距离输电的运行效率和可靠性 ，降低运维成本。
智能电网能够实时监测和控制 变压器及远距离输电线路的运 行状态，及时发现和解决潜在 问题。
THANK YOU
变压器的工作过程
一次绕组中通入交流 电，产生变化的磁场 。
通过调整一次绕组和 二次绕组的匝数比， 可以改变输出电压。
高三物理一轮复习第10节第二节变压器远距离输电课件
3
2．理想变压器的基本关系式 (1)功率关系：P 入＝P 出． (2)电压关系：UU12＝__nn_12_，若 n1>n2，为_降__压___变压 器；若 n1<n2，为__升_压____变压器． (3)电流关系：只有一个副线圈时，II12＝__nn_12_；
有多个副线圈时，U1I1＝U2I2＋U3I3＋…＋UnIn.
(3)I2 变化引起 P2 变化，P1＝P2，故 P1 发生变化．
10
2．负载电阻不变的情况
如图 10－2－4：
(1)U1
不变，n1发生变化，故 n2
U2
变化．
(2)R 不变，U2 改变，故 I2 发生变化．
(3)根据 P2＝UR22，P2 发生变化，再根据 P1＝P2，故
P1 变化，P1＝U1I1，U1 不变，故 I1 发生变化．
4
特别提示：(1)变压器不能改变直流电压．不改变 电流的周期和频率 (2)细线绕制的线圈为高压线圈，粗线绕制的线圈 为低压线圈．
5
课堂互动讲练
一、理想变压器及其原、副线圈基本量的关系
6
特别提醒：(1)理想变压器的应用中要注意副线圈 和原线圈功率相等这个特点，电流关系的推导应 该以其为依据． (2)变压器的以上关系都是根据口字型的变压器推 出的．如果变压器不是“口”字型时，应根据变压 器的原理及各线圈中磁通量的关系推导出各物理 量的关系．
第二节 变压器 远距离输电
1
第
基础知识梳理
二
节
变
课堂互动讲练
压
器
远
经典题型探究
距
离
输
电
知能优化演练
2
基础知识梳理
一、变压器原理 1．构造和原理(如图10－2－1所示) (1)主要构造：由_原__线__圈__、_副__线__圈__和 __闭__合__铁__芯___组成． (2)工作原理：电磁感应的__互__感___现象．
2013高三物理一轮复习课件：第十章 变压器 远距离输电
教师备课、备考伴侣 专注中国基础教育资源建设
选修 3-2
编辑发行：西安恒谦教育科技股份有限公司
全国统一客服电话：400-715-6688
《恒谦教育教学资源库》
教师备课、备考伴侣 专注中国基础教育资源建设
第十章 交流电 传感器的简单应用
2
《恒谦教育教学资源库》
教师备课、备考伴侣 专注中国基础教育资源建设
21
《恒谦教育教学资源库》
教师备课、备考伴侣 专注中国基础教育资源建设
A．1100,360 C．2200,180
B．1100,180 D．2200,360
22
《恒谦教育教学资源库》
教师备课、备考伴侣 专注中国基础教育资源建设
U1 n1 220 n1 解析 根据 ＝ 可得 ＝ ， 可知 n1＝1100， 排除 C、 U2 n2 1 5 220 n1 D 两项；再由 ＝ 可知 n2＝180，故 A 错，B 对． 36 n2
教师备课、备考伴侣 专注中国基础教育资源建设
13
《恒谦教育教学资源库》
教师备课、备考伴侣 专注中国基础教育资源建设
考点诊断
1.理想变压器原线圈两端电压不变，当副线圈电路中的电 阻减小时，以下说法正确的是( )
A．输出电流增大，输入电流减小 B．输出电流增大，输入电流也随着增大 C．输出电压保持不变 D．输出功率和输入功率都增大
6
《恒谦教育教学资源库》
教师备课、备考伴侣 专注中国基础教育资源建设
(2)电压关系 由于互感过程中没有漏磁，所以变压器原、副线圈中每 一匝线圈的磁通量的变化率均相等，根据法拉第电磁感应定 E1 n 1 律，原、副线圈的电动势之比等于其匝数比，即 ＝ ；又 E2 n 2 因为原、副线圈的内阻不计，则有 U1＝E1，U2＝E2，于是得 n1 3 U1 □n 2 ，即原、副线圈的端电压之比等于其匝数比． 到 ＝ U2 U1 U2 U3 若变压器有多个副线圈，则有： ＝ ＝ ＝„ n1 n2 n3