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發電廠如何減少輸電線路上的功率損耗,必須考慮

更新時間:2025-01-10

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資源介紹

發電廠跟用電設備之間的距離有時侯比較遠,遠距離的輸送電能,線路上的能量耗損就必須考慮。UoF物理好資源網(原物理ok網)

一、如何降低輸電纜線路上電功率的耗損UoF物理好資源網(原物理ok網)

輸電纜線上的功率耗損為UoF物理好資源網(原物理ok網)

電線損失的電功率公式,可見,要降低輸電纜線上的功率耗損,有兩個途徑:減少電纜線的內阻、減小輸送的電壓UoF物理好資源網(原物理ok網)

1.減少輸電纜線的阻值UoF物理好資源網(原物理ok網)

由內阻定理UoF物理好資源網(原物理ok網)

知,要減少線路的內阻,有幾個方式:UoF物理好資源網(原物理ok網)

①選用內阻率小的金屬作導線材料UoF物理好資源網(原物理ok網)

②縮短距離(不可以)UoF物理好資源網(原物理ok網)

③增大導線的橫截面(線太粗的話太重,安裝線路不便捷,畢竟實際上線太粗也會降低線路損失)UoF物理好資源網(原物理ok網)

2.減少輸送的電壓UoF物理好資源網(原物理ok網)

由公式UoF物理好資源網(原物理ok網)

可以看出,電壓降低一半,線路的損失降低1/4.UoF物理好資源網(原物理ok網)

二、高壓輸電UoF物理好資源網(原物理ok網)

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。UoF物理好資源網(原物理ok網)

例題1:輸送10kw的電功率,采用400V的電流輸電,輸電纜線的總內阻為10Ω,求UoF物理好資源網(原物理ok網)

(1)輸電纜線中的電壓?輸電纜線中損失的電流?用戶得到的電流?UoF物理好資源網(原物理ok網)

(2)輸電纜線損失的功率?用戶得到的功率?UoF物理好資源網(原物理ok網)

(3)若果采用4000V電流輸電,輸電纜線損失的功率?用戶得到的功率?UoF物理好資源網(原物理ok網)

解析:(1)由P=U1I1得,線路的電壓UoF物理好資源網(原物理ok網)

I1=25AUoF物理好資源網(原物理ok網)

輸電纜線上的電流為△U=I1r線=250VUoF物理好資源網(原物理ok網)

用戶得到的電流為UoF物理好資源網(原物理ok網)

U1'=U1-△U=150VUoF物理好資源網(原物理ok網)

(可見輸送的電流太低,電流大部份損失在線路上)UoF物理好資源網(原物理ok網)

(2)由UoF物理好資源網(原物理ok網)

得輸電纜線損失的功率UoF物理好資源網(原物理ok網)

△P1=6250WUoF物理好資源網(原物理ok網)

用戶得到的功率UoF物理好資源網(原物理ok網)

P1=P-△P1=3750WUoF物理好資源網(原物理ok網)

(可以看出用戶得到的比線路損失的還少)UoF物理好資源網(原物理ok網)

(3)若果采用U2=4000V的電流輸電,線路的電壓UoF物理好資源網(原物理ok網)

I2=P/U2=2.5AUoF物理好資源網(原物理ok網)

由線路損失的功率UoF物理好資源網(原物理ok網)

△P2=UoF物理好資源網(原物理ok網)

=62.5WUoF物理好資源網(原物理ok網)

(這個損失比上一步少多了)UoF物理好資源網(原物理ok網)

用戶得到的功率UoF物理好資源網(原物理ok網)

P2=P-△P2=9937.5WUoF物理好資源網(原物理ok網)

很顯著:增強輸電電流,是降低電能損失的最有效的辦法。UoF物理好資源網(原物理ok網)

遠距離輸電的功率關系:UoF物理好資源網(原物理ok網)

電流關系:UoF物理好資源網(原物理ok網)

電壓關系:UoF物理好資源網(原物理ok網)

思索:高壓輸電是不是電流越高越好?UoF物理好資源網(原物理ok網)

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阻有關,還與感抗和容抗有關。當輸電纜線路電流較高、導線截面積較大時,檢波導致的電流損失比內阻導致的還要大。UoF物理好資源網(原物理ok網)

從另一個角度說,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,電纜線周圍的電場過強,電纜線周圍的空氣一般會被電離,這樣也導致很大的損失,所以,輸電電流不是越高越好,而是恰當就好。UoF物理好資源網(原物理ok網)

三、電網供電UoF物理好資源網(原物理ok網)

通過網狀的輸電纜線、變電廠,將許多電站和廣大用戶聯接上去,形成全國性或地區性的輸電網路,這就是電網。UoF物理好資源網(原物理ok網)

電網供電可以在能源產地使用大容量發電機組,增加一次能源的輸送成本,獲得最大的經濟效益.同時,電網可以降低斷電的風險,調劑不同地區電力供需平衡,保障供電質量。UoF物理好資源網(原物理ok網)

練習:UoF物理好資源網(原物理ok網)

1.一大型發電廠通過升壓,降糖變壓器把電能輸給用戶.已知發電機的輸出功率是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阻為1.5Ω,降糖變壓器的輸出電流為220V,不計變壓器的耗損.求:UoF物理好資源網(原物理ok網)

(1)升壓變壓器的副線圈兩端電流;UoF物理好資源網(原物理ok網)

(2)輸濁度線上的功率損失;UoF物理好資源網(原物理ok網)

(3)降糖變壓器原、副線圈的阻值比;UoF物理好資源網(原物理ok網)

(4)用戶得到的功率。UoF物理好資源網(原物理ok網)

參考答案:(1)2500V(2)60kWUoF物理好資源網(原物理ok網)

(3)10:1(4)440kWUoF物理好資源網(原物理ok網)

2.發電廠發電機的輸出電流為U1,發電廠至中學的輸電纜線內阻為R,通過導線的電壓為I,中學輸入電流為U2,下述4個估算輸電纜線耗損的多項式中,不正確的是()UoF物理好資源網(原物理ok網)

參考答案:AUoF物理好資源網(原物理ok網)

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