第3節電能的遠距離傳輸課標定位學習目標：1.知道“便于遠距離輸送”是電能的優點之一，知道輸電過程．2．理解為什么遠距離輸電要用高壓．3．知道輸電線上電壓和電功率的損失和如何減少損失．重點難點：高壓輸電的原理及功率損耗計算．

核心要點突破課堂互動講練知能優化訓練第3節課前自主學案課前自主學案一、為什么要采用高壓輸電1．電功率損失：電流流過輸電導線時，電流的熱效應會引發_______的損失．損失的電功率P＝_____，即在輸電線路上由于發熱而損耗的電功率與電阻成正比，與電流的二次方成正比．因此，可以考慮通過減小輸電線____或減小輸送_____來減少電能輸送時的電功率損失．電功率I2R電阻電流2．電壓損失：導線有電阻，輸電線上______損失(損失的電壓U＝IR)，使得用電設備兩端的電壓比供電電壓____對于交流輸電線路，______和_____

(總稱為電抗)也會造成電壓損失．在輸送電功率不變的前提下，要減少電壓損失，只能采取_____輸電電流的方法．電壓低．感抗容抗減小3．高壓輸電：減小______就要增粗導線，增粗導線又帶來兩個不利：其一，耗費更多的金屬材料；其二，會使電抗更大，造成更大的電壓損失．只有_____輸電電流才會避免上述問題．由P＝UI可知，在保證輸送電功率P不變的情況下，必須提高輸送_______，才能減小電流I.輸送一定功率的電能，輸送電壓越高，輸電線中電流越小，導線因發熱而損耗的電能就越____，輸送線路中電壓的損失也就越_____電阻減小電壓U少?。伎几形蚨?、高壓交流輸電1．在發電站內要使用_____________，將電壓提升，然后向遠處送電；到達目的地后，根據不同的需求再用___________，經2～3次降壓，才輸送給用戶．2．現代供電系統把許多發電站連為一體，構成龐大的交流輸電網，這就要求電網中的每臺發電機發出的交流電并網時必須做到同步，即交變電流的_____必須相同．并聯輸電線中的交變電流的_____必須相同．升壓變壓器降壓變壓器頻率相位三、高壓直流輸電1．高壓直流輸電系統主要由_______、直流線路和________三部分構成．實際上直流輸電系統只在輸電這個環節是直流，發電環節和用電環節仍是交流，輸電過程中只用兩根導線．2．在電能的傳輸方面，高壓直流輸電比高壓交流輸電有許多優越性：第一，使用的輸電線材料方面直流比交流可以節省_____，電桿塔結構也比交流電簡單且省地；第二，穩定的直流輸電不存在_____________引起的損耗；第三，不需考慮電網中的各臺交流發電機的______運行問題．雖然優點多多，但在換流設備的制造、價格等方面還存在問題．整流站逆變站1/3感抗和容抗同步核心要點突破即時應應用(即時突突破，，小試試牛刀刀)1．(2011年臺州州高二二檢測測)在遠距距離輸輸電過過程中中，為為減少少輸電電線路路上的的電能能損失失，可可采用用的最最佳方方法是是()A．使輸輸電線線粗一一些B．減短短輸電電線長長度C．減少少通電電時間間D．采用用高壓壓輸電電解析：：選D.減小輸輸電線線的長長度不不可行行，因因為要要保證證輸電電距離離．采采用直直徑更更大的的導線線，可可適當當增大大橫截截面積積，太太粗不不可能能，既既不經經濟又又架設設困難難．減減少用用電時時間也也不可可以，，要保保障工工農業業生產產及居居民正正常生生活用用電．．提高高輸電電電壓壓，減減小輸輸電線線上的的電流流是減減少電電能損損失的的最佳佳方法法，選選D.二、含含變壓壓器在在內的的高壓壓輸電電線路路的分分析與與計算算1．輸電電過程程如圖圖4－3－1所示．．電路路被劃劃分為為三個個獨立立的回回路，，在每每個回回路中中，變變壓器器的原原線圈圈是回回路的的用電電器，，而相相應的的副線線圈是是下一一個回回路的的電源源，每每個回回路均均可以以應用用閉合合電路路歐姆姆定律律，串串、并并聯電電路規規律，，而變變壓器器的電電壓、、電流流、功功率關關系是是聯系系不同同回路路的橋橋梁．．圖4－3－1特別提醒醒：(1)用戶消耗耗的功率率決定輸輸送功率率，即用用戶和線線路總共共消耗多多少功率率，發電電站就輸輸送多少少功率，，這是能能量守恒恒定律和和變壓器器原理的的體現．．(2)抓住輸電電的兩頭頭——電源和用用電器；；分析一一條線——輸電線；；研究兩兩次電壓壓變換——升壓變壓壓器和降降壓變壓壓器．(3)注意輸送送電壓(功率)、損失電電壓(功率)、用戶電電壓(功率)三者區別別和數量量關系．．即時應用用(即時突破破，小試試牛刀)2．如圖4－3－2為遠距離離輸電線線路的示示意圖，，若發電電機的輸輸出電壓壓不變，，則下列列敘述中中正確的的是()圖4－3－2A．升壓變變壓器的的原線圈圈中的電電流與用用戶用電電設備消消耗的功功率無關關B．輸電線線中的電電流只由由升壓變變壓器原原、副線線圈的匝匝數比決決定C．當用戶戶用電器器的總電電阻減小小時，輸輸電線上上損失的的功率增增大D．升壓變變壓器的的輸出電電壓等于于降壓變變壓器的的輸入電電壓課堂互動講練類型一輸電線上電壓損失和功率損失例1某發電站站的輸出出功率為為104kW，輸出電電壓為4kV，通過理理想變壓壓器升壓壓后向80km遠處用戶戶供電．．已知輸輸電線的的電阻率率為ρ＝2.4××10－8Ω·m，導線橫橫截面積積為1.5××10－4m2，輸電線線路損失失的功率率為輸出出功率的的4%，求：(1)升壓變壓壓器的輸輸出電壓壓；(2)輸電線路路上的電電壓損失失．(2)輸電線路上的的電壓損失U損＝I·2r＝125×12.8×2V＝3.2kV.【答案】(1)80kV(2)3.2kV【方法總結】遠距離輸電中中，必須區分分輸電電壓及及輸電導線上上的損失電壓壓，輸電導線線損失功率就就是由于其電電阻R發熱損失的功功率，計算時時要緊扣P損＝I2R去思考．發電機的端電電壓220V，輸出電功率率44kW，輸電導線的的電阻為0.2Ω，如果用初、、次級匝數之之比為1∶10的升壓變壓器器升壓，經輸輸電線后，再再用初、次級級匝數比為10∶1的降壓變壓器器降壓供給用用戶．(1)畫出全過程的的輸電線路示示意圖．(2)求用戶得到的的電壓和功率率．類型二遠距離輸電問題的分析例2【思路點撥】遠距離輸電問問題，先畫出出示意圖，抓抓住功率、電電壓、電流、、電阻之間的的關系，列出出相應方程，，然后求解．．【自主解答】(1)輸電線路示意意圖如圖4－3－3所示．圖4－3－3