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[!--downpath--]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。
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,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。
1.減少輸電纜線的阻值
由內阻定理
知,要減少線路的內阻,有幾個方式:
①選用內阻率小的金屬作導線材料
②縮短距離(不可以)
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)
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?用戶得到的電流?
(2)輸電纜線損失的功率?用戶得到的功率?
(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
用戶得到的電流為
U1'=U1-△U=150V
(可見輸送的電流太低,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
用戶得到的功率
P1=P-△P1=3750W
(可以看出用戶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
(這個損失比上一步少多了)
用戶得到的功率
P2=P-△P2=9937.5W
很顯著:增強輸電電流,是降低電能損失的最有效的辦法。
遠距離輸電的功率關系:
電流關系:
電壓關系:
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。
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。
三、電網供電
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。
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。
練習:
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:
(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)用戶得到的功率。
參考答案:(1)2500V(2)60kW
(3)10:1(4)440kW
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()
參考答案:A