第3章　4　电能的输送

电能的输送4［学习目标］

1.理解远距离输电线上的能量损失与哪些因素有关2应用理想变压器、电路知识对简单的远距离输电线路进行定量计算.

3.了解交变电流从发电站到用户的输电过程.梳理教材夯实基础

一、输送电能的基本要求

1.可靠指保证可靠地工作，故障少.

2.保质保证电能的质量一和稳定.

3.经济指输电线路建造和运行的费用，电能损耗.

二、降低输电损耗的两个途径

1.输电线上的功率损失P=，/为输电电流，厂为输电线的电阻.

2.降低输电损耗的两个途径⑴减小输电线的电阻在输电距离一定的情况下，为了减小电阻，应当选用电阻率的金属材料，还要尽可能导线的横截面积.⑵减小输电线中的电流为了减小输电电流，同时又要保证向用户提供一定的电功率，就要输电电压.

三、电网供电

1.远距离输电的基本原理在发电站内用变压器升压，然后进行远距离输电，在用电区域通过变压器降到所需的电压.

2.电网通过网状的输电线、,将许多电厂和广大用户连接起来，形成全国性或地区性的输电.

3.电网输电的优点⑴降低一次能源的运输成本，获得最大的.⑵减小断电的风险，调剂不同地区___________的平衡.⑶合理调度电力，使的供应更加可靠，质量更高.即学即用

1.判断下列说法的正误.1输电线上电功率的损失，与输电线的电阻成正比，与输电线电流的平方成正比.U22由尸=7可知，输电电压越小，输电线上电功率的损失就越小.⑶使用变压器进行远距离输电，用户得到的电压可以高于发电机输出的电压.4远距离输电时，若升压变压器匝数比为1〃，降压变压器匝数比为〃1,则升压变压器的输入电压和降压变压器的输出电压相等.

2.输电线的总电阻为R,输送电功率为P.现用电压来输电，输电线上的电流为输电线上损失的功率为.如果用2U电压来输电，则输电线上的电流为,输电线上损失的功率为.两次损失的功率之比为.探究重点提升素养

一、输电线上的电压和功率损失【导学探究】假定输电线路中的电流是/,用户端的电压是U,两条导线的总电阻是，.在图中，输电线的电阻集中画为一个电阻片⑴怎样计算输电线路损失的功率？发电用户2在输电电流一定的情况下，如果厂线路的电阻减为原来的一半，线路上损失的功率减为原来的几分之一？在线路电阻一定的情况下，如果输电电流减为原来的一半，线路上损失的功率减为原来的几分之一？3通过对第2问的两项计算，你认为哪个途径对于降低输电线路的损耗更为有效？⑷怎样计算用户消耗的功率P⑸在保证用户的电功率的前提下，怎样才能减小输电电流？【知识深化】

1.输电线路的电压损失p输电线始端电压与输电线末端电压U的差值.\u=u-u,=〃=万心其中/为输电线上的电流，厂为输电线的电阻.

2.输电线路的功率损失⑴远距离输电时，输电线有电阻，电流的热效应引起功率损失，损失的电功率△尸=尸几⑵若输电线上损失的电压为AU，则功率损失还可以表示为\P=\UL

3.减小电压、功率损失的方法⑴减小输电线的电阻由/=2:可知，距离/一定时，使用电阻率小的材料，增大导体横截面积可减小电阻.

（2）减小输电电流/p根据/=石，在输送功率P一定，输电线电阻〃一定的条件下，输电电压提高到原来的〃倍,输送电流可减为原来的《输电线上的功率损耗将降为原来的!.【例1】三峡电站某机组输出的电功率为50万千瓦.⑴若输出的电压为20万伏，则输电线上的电流为多少？⑵在⑴情况下，某处与电站间每根输电线的电阻为10欧，则输电线上损失的功率为多少？它与输出功率的比值是多少？⑶若将输出电压升高至50万伏，输电线上的电流为多少？某处与电站间每根输电线的电阻仍为1欧，输电线上损失的功率又为多少？它与输出功率的比值是多少？针对训练1（多选X2020・全国卷n）特高压输电可使输送中的电能损耗和电压损失大幅降低.我国已成功掌握并实际应用了特高压输电技术.假设从A处采用550kV的超高压向8处输电，输电线上损耗的电功率为AP,到达3处时电压下降了AU.在保持A处输送的电功率和输电线电阻都不变的条件下，改用1100kV特高压输电.输电线上损耗的电功率变为,到达3处时电压下降了AU.不考虑其他因素的影响，则（）A.B.APfC.bU D.\Uf

二、远距离高压输电过程的分析与计算解决远距离高压输电问题的基本方法

1.首先应画出远距离输电的电路图（如图），并将已知量和待求量写在电路图的相应位置.升压变压器降压变压器

2.理清三个回路回路1P\=U\1\回路2Ihfu+lh，线+B，h=hP2=AP+P3=/22H回路34=4,

4.

3.常用关系⑴功率关系Pi=P2,尸=八尸+尸尸=尸23,

34.2电压关系寸飞U2f U+lh，就=胃.3电流关系:£=,，，2=/线=/3,强需4输电电流:，线=盒=齐,5输电线上损耗的电功率、At/2△尸=尸一尸/线之R线==AU•/线.23=K线⑹输电线上的电压损失△U=/线R线=一

23.P.⑺输电效率〃=胃100%.【例2】发电机两端的电压为220V,输出功率为44kW,输电导线的总电阻为.2Q,如果用原、副线圈匝数比为110的升压变压器升压，经输电线后，再用原、副线圈匝数比为101的降压变压器降压供给用户，两个变压器均为理想变压器.⑴画出全过程的线路示意图；⑵求用户得到的电压和功率；⑶若不经过变压而直接送给用户，求用户得到的电压和功率.针对训练2多选2022•龙岩市第一中学高二开学考试风力发电将风的动能转化为电能.某风力发电机的输出功率为10kW,输出电压为250V,用户得到的电压是220V,输电线的电阻为20Q,输电线路的示意图如图所示.若输电线因发热而损失的功率为输送功率的5%,变压器均视为理想变压器，则下列说法正确的是A.用户得到的功率为

9.5kWB.通过输电线的电流为4AC.升压变压器原、副线圈的匝数之比为18D.降压变压器原、副线圈的匝数之比为10011【例3】（多选）如图所示为远距离输电示意图，其中歹、“为理想变压器，输电线总电阻可等效为电阻一，灯Li、L2相同且阻值不变.现保持变压器Ti的输入电压不变，滑片P位置不变，当开关S断开时，灯Li正常发光.则下列说法正确的是（）A.仅闭合开关S,灯Li会变亮B.仅闭合开关S,〃消耗的功率会变大C.仅将滑片P下移，电流表的示数会变大D.仅将滑片P下移，〃消耗的功率会变小。