5.5 电能的输送

输送电能的基本要求是： 可靠、保质、经济可靠：是指保证供电线路可靠地工作，

少有故障和停电。保质：就是保证电能的质量，即电压

和频率稳定。经济：是指输电线路建造和运行的费

用低，电能损耗小

11 、为什么输电线上有电能损失？、为什么输电线上有电能损失？

　　由于输电线长，电阻大，当电流通过由于输电线长，电阻大，当电流通过输电线时，产生输电线时，产生热量热量 QQ ，损失一部分电，损失一部分电能，同时输电线上有能，同时输电线上有电压降电压降，故又损失，故又损失一部分电压一部分电压 ..

（（ 1)1) 减少导线电阻，由电阻定律知减少导线电阻，由电阻定律知S

LR

一、输电线上的功率损失

22 、如何减少电能损失？、如何减少电能损失？ RIP 2损

①减小材料的电阻率 ρ. 银的电阻率最小，但价格昂贵，目前选用电阻率较小的铜或铝作输电线 .

②减小输电线的长度 L 不可行，因为要保证输电距离 .

③增加导线的横截面积，可适当增大横截面积。太粗不可能，既不经济又架设困难。

（ 2 ）减小输电线中的电流 阅读并回答教材 44 页“思考与

讨论”中的问题。 练习： 输送 10kw 的电功率，采用 400V 的电压输电，输电线的总电阻为 10Ω ，求（ 1 ）输电线中的电流？输电线中损失的电压是多少？用户得到的电压是多少？（ 2 ）输电线损失的功率是多少？用户得到的功率是多少？（ 3 ）如果采用 4000V 电压输电，输电线损失的功率是多少？

（ 1 ） 25A 250V 150V

（ 2 ） 6250W 3750W

（ 3 ） 62.50W

提高输电电压，是减少电能损失的行之有效的办法

二、远距离输电原理图

1 4

2

2 3U UU U R

I

F 用

线

r

I1 I3 I4

n1 n2 n3 n4

P1 P2P3 P4

升压变压器 降压变压器

远程高压输电电路图： 发电厂输出电压

U1 升压后 U2=N2U1/N1

P1=P2=P

I2 = P / U2

P 损 =I22R

U 损 =I2R

U3=U2-U 损

P3=P-P 损

降压后 U4=N4U3/N3

P4=P3

I4 = P4 / U4

I1 / I2= N2 / N1 I2 / I4= N4 / N3 功率关

系电流关系

电压关系

例题３：有一理想的单相变压器 , 原、副线圈的匝数比为 100, 原线圈上所加电压为 23 千伏 , 副线圈通过总电阻为2 欧的供电导线向用户供电 , 用户用电器得到的电压是 220 伏 , 求供电导线上损耗的功率 .

. 解 :设变压器副线圈两端的电压为 U2,输电线路损耗电压为△ U, 用电器得到的电压为 U3, 供电导线上损耗功率为 P. 由题意可得 ,　　 △U=U2-U3=230-220=10 伏 .

　　 　　评分标准 : 全题共 7 分 . 得出 U2=230 伏给 2

分 . 得出△ U=10 伏给 3 分 . 得出 P=50 瓦给 2 分 .

远距离输电示意图

我国常用的远距离输电采用的电压有 110 kV 、 220 kV 、 330 kV ，

输电干线采用 500 kV 的超高压，西北电网正在建设 750kV 的线路。

是不是输电电压越高越好？ 电压越高，对输电线路和变压器的要

求越高，建设费用越高。实际输送电能时，要综合考虑，如输送功率的大小、距离的远近、技术和经济要求等，要依照不同情况选择合适的输电电压。

三、电网供电 采用电网供电的优点： 可以在能源产地使用大容量发电机

组，降低一次能源的输送成本，获得最大的经济效益。同时，电网可以减少断电的风险，调剂不同地区电力供需平衡，保障供电质量。

例 1 、一小型发电站通过升压，降压变压器把电能输给用户。已知发电机的输出功率是 500kW ，端电压为 500V ，升压变压器原、副线圈的匝数比为 1:5 ，两变压器间输电线的总电阻为1.5Ω ，降压变压器的输出电压为 220V ，不计变压器的损耗。求：

（ 1 ）升压变压器的副线圈两端电压；（ 2 ）输电导线上的功率损失；（ 3 ）降压变压器原、副线圈的匝数比；（ 4 ）用户得到的功率。

（ 4 ） 440kW

（ 1 ） 2500V

（ 2 ） 60kW（ 3 ） 10:1

例例 22 、某交流发电机输出功率为、某交流发电机输出功率为 5×105×1055 WW ，输出电压为，输出电压为 U=1.0×10U=1.0×1033 V V ，假，假如输电线的总电阻如输电线的总电阻 R=10ΩR=10Ω ，在输电线，在输电线上损失的电功率等于输电功率的上损失的电功率等于输电功率的 5%5% ，，用户使用电压用户使用电压 U=380 V.U=380 V.

（（ 11 ）画出输电线路的示意图（标明各）画出输电线路的示意图（标明各部分的符号）部分的符号）

（（ 22 ）所用升压和降压变压器的原、）所用升压和降压变压器的原、副线圈的匝数比是多少？（使用的副线圈的匝数比是多少？（使用的变压器是理想变压器）变压器是理想变压器）

1 ：10 25 ：1