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[!--downpath--]發(fā)電廠跟用電設(shè)備之間的距離有時(shí)侯比較遠(yuǎn),遠(yuǎn)距離的輸送電能,線路上的能量耗損就必須考慮。
一、如何降低輸電纜線路上電功率的耗損
輸電纜線上的功率耗損為
輸電線上損失的電功率公式,可見(jiàn),要降低輸電纜線上的功率耗損,有兩個(gè)途徑:減少電纜線的內(nèi)阻、減小輸送的電壓。
1.減少輸電纜線的阻值
由內(nèi)阻定理
知,要減少線路的內(nèi)阻,有幾個(gè)方式:
①選用內(nèi)阻率小的金屬作導(dǎo)線材料
②縮短距離(不可以)
③增大導(dǎo)線的橫截面(線太粗的話太重,安裝線路不便捷,畢竟實(shí)際上線太粗也會(huì)降低線路損失)
2.減少輸送的電壓
由公式
可以看出,電壓降低一半,線路的損失降低1/4.
二、高壓輸電
電纜線輸送的功率P=UI,假如降低電壓,為了保證輸送的功率不降低,必須減小輸送的電流。
例題1:輸送10kw的電功率,采用400V的電流輸電,輸電纜線的總內(nèi)阻為10Ω,求
(1)輸電纜線中的電壓?輸電纜線中損失的電流?用戶(hù)得到的電流?
(2)輸電纜線損失的功率?用戶(hù)得到的功率?
(3)若果采用4000V電流輸電,輸電纜線損失的功率?用戶(hù)得到的功率?
解析:(1)由P=U1I1得,線路的電壓
I1=25A
輸電纜線上的電流為△U=I1r線=250V
用戶(hù)得到的電流為
U1'=U1-△U=150V
(可見(jiàn)輸送的電流太低,電流大部份損失在線路上)
(2)由
得輸電纜線損失的功率
△P1=6250W
用戶(hù)得到的功率
P1=P-△P1=3750W
(可以看出用戶(hù)得到的比線路損失的還少)
(3)若果采用U2=4000V的電流輸電,線路的電壓
I2=P/U2=2.5A
由線路損失的功率
△P2=
=62.5W
(這個(gè)損失比上一步少多了)
用戶(hù)得到的功率
P2=P-△P2=9937.5W
很顯著:增強(qiáng)輸電電流,是降低電能損失的最有效的辦法。
遠(yuǎn)距離輸電的功率關(guān)系:
電流關(guān)系:
電壓關(guān)系:
思索:高壓輸電是不是電流越高越好?
輸電纜線上的電流損失輸電線上損失的電功率公式,不僅與輸電纜線的內(nèi)阻有關(guān),還與感抗和容抗有關(guān)。當(dāng)輸電纜線路電流較高、導(dǎo)線截面積較大時(shí),檢波導(dǎo)致的電流損失比內(nèi)阻導(dǎo)致的還要大。
從另一個(gè)角度說(shuō),高壓輸電纜線通常是裸露在空中的,假如輸電纜線上的電流偏低,電纜線周?chē)碾妶?chǎng)過(guò)強(qiáng),電纜線周?chē)目諝庖话銜?huì)被電離,這樣也導(dǎo)致很大的損失,所以,輸電電流不是越高越好,而是恰當(dāng)就好。
三、電網(wǎng)供電
通過(guò)網(wǎng)狀的輸電纜線、變電廠,將許多電站和廣大用戶(hù)聯(lián)接上去,形成全國(guó)性或地區(qū)性的輸電網(wǎng)路,這就是電網(wǎng)。
電網(wǎng)供電可以在能源產(chǎn)地使用大容量發(fā)電機(jī)組,增加一次能源的輸送成本,獲得最大的經(jīng)濟(jì)效益.同時(shí),電網(wǎng)可以降低斷電的風(fēng)險(xiǎn),調(diào)劑不同地區(qū)電力供需平衡,保障供電質(zhì)量。
練習(xí):
1.一大型發(fā)電廠通過(guò)升壓,降糖變壓器把電能輸給用戶(hù).已知發(fā)電機(jī)的輸出功率是500kW,端電流為500V,升壓變壓器原、副線圈的阻值比為1:5,兩變壓器間輸電纜線的總內(nèi)阻為1.5Ω,降糖變壓器的輸出電流為220V,不計(jì)變壓器的耗損.求:
(1)升壓變壓器的副線圈兩端電流;
(2)輸濁度線上的功率損失;
(3)降糖變壓器原、副線圈的阻值比;
(4)用戶(hù)得到的功率。
參考答案:(1)2500V(2)60kW
(3)10:1(4)440kW
2.發(fā)電廠發(fā)電機(jī)的輸出電流為U1,發(fā)電廠至中學(xué)的輸電纜線內(nèi)阻為R,通過(guò)導(dǎo)線的電壓為I,中學(xué)輸入電流為U2,下述4個(gè)估算輸電纜線耗損的多項(xiàng)式中,不正確的是()
參考答案:A