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高中物理远距离输电

第四节远距离输电

一、输电过程(如图所示)

二、输送电流

(1)I ＝P U ；(2)I ＝U －U ′R

三、输电导线上的能量损失和电压损失：

主要是由输电线的电阻发热产生的，表达式为Q ＝I 2Rt . 1、电压损失：(1)ΔU ＝U －U ′；(2)ΔU ＝IR .

2、功率损失：(1)ΔP ＝P －P ′；(2)ΔP ＝I 2R ＝(P U

)2R 3、降低输电损耗的两个途径

(1)减小输电线的电阻，由电阻定律R ＝ρl S

可知，在输电距离一定的情况下，为了减小电阻，应采用电阻率小的材料，也可以增加导线的横截面积．

(2)减小输电导线中的输电电流，由P ＝UI 可知，当输送功率一定时，提高输电电压，可以减小输电电流．

四、远距离输电的处理思路

对高压输电问题，应按“发电机→升压变压器→远距离输电线→降压变压器→用电器”，或按从“用电器”倒推到“发电机”的顺序一步一步进行分析．五、远距离高压输电的几个基本关系(以图为例)

(1)功率关系：P 1＝P 2，P 3＝P 4，P 2＝P 损＋P 3.

(2)电压、电流关系：U 1U 2＝n 1n 2＝I 2I 1，U 3U 4＝n 3n 4＝I 4I 3

，U 2＝ΔU ＋U 3，I 2＝I 3＝I 线． (3)输电电流：I 线＝P 2U 2＝P 3U 3＝

U 2－U 3

R 线

(4)输电线上损耗的电功率：P 损＝I 线ΔU ＝I 2线R 线＝(

P 2

U 2

)2R 线．在远距离输电问题中，计算线路功率的损耗时应用P 损＝I 2线R 线，其原因是I 线可以由公式P 输入

＝I 线U 输入求出，而P 损＝U 线I 线和P 损＝U 2线

R 线

则不常用，其原因是在一般情况下，U 线不易求出，且易将

线

和U输入相混而造成错误．

典例分析：

例1、中国已投产运行的1 000 kV特高压输电，是目前世界上电压最高的输电工程．假设甲、乙两地原来用500 kV的超高压输电，在保持输送电功率和输电线电阻都不变的条件下，现改用1 000 kV特高压输电，不考虑其他因素的影响．则( )

A．送电电流变为原来的2倍 B．输电线上降落的电压将变为原来的2倍

C．输电线上降落的电压将变为原来的1

D．输电线上损耗的电功率将变为原来的

例2、在远距离输电时，输送的电功率为P，输电电压为U，所用导线电阻率为ρ，横截面积为S，总长度为l，输电线损失的电功率为P′，用户得到的电功率为P用，则下列关系式中正确的是( )

A．P′＝U2S

ρl B．P′＝

P2ρl

U2S

C．P用＝P－

U2S

ρl

D．P用＝P(1－

Pρl

U2S

)

例3、远距离输送一定功率的交变电流，若输送电压升高为原来的n倍，关于输电线上由电阻造成的电压损失和功率损失的说法中，正确的是( )

A．输电线上的电功率损失是原来的1/n；B．输电线上的电功率损失是原来的1/n2；

C．输电线上的电压损失是原来的1/n； D．输电线上的电压损失是原来的n倍

例4、在如图所示的远距离输电电路图中，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，发电厂的输出电压和输电线的电阻均不变，随着发电厂输出功率的增大，下列说法中正确的有( ) A．升压变压器的输出电压增大

B．降压变压器的输出电压增大

C．输电线上损耗的功率增大

D．输电线上损耗的功率占总功率的比例增大

例5、一座小型发电站的输出功率是20 kW，输电线路总电阻是5 Ω.

(1)若输电电压是400 V，输电线路损耗的功率是多少？

(2)若改用5000 V高压输电，用户端利用n1∶n2＝22∶1的变压器降压，用户得到的电压是多

少？

例6、一台发电机输出的电功率为100kw，输出电压为250v，先欲向远处输电，若输电线总电阻为8Ω，要求输电时输电线上损失的电功率不超过输送电功率的5%，要向用户输送200v电压，求：

（1）试画出这次输电线路的示意图；

（2）输电所需升压变压器和降压变压器的原副线圈的匝数之比分别是多少？

（3）用户得到的电功率是多少？

课堂针对练习：

1、在远距离输电中，当输电线的电阻和输送的电功率不变时，那么( )

A ．输电线路上损失的电压与输送电流成正比

B ．输电的电压越高，输电线路上损失的电压越大

C ．输电线路上损失的功率跟输送电压的平方成反比

D ．输电线路上损失的功率跟输电线上的电流成正比

2、通过一理想变压器，经同一线路输送相同的电功率P ，原线圈的电压U 保持不变，输电线路的总电阻为R .当副线圈与原线圈的匝数比为k 时，线路损耗的电功率为P 1，若将副线圈与原线圈的匝数比提高到nk ，线路损耗的电功率为P 2，则P 1和P 2P 1

分别为( ) A.

PR kU ，1n B ．(P kU )2R ，1n C.PR kU ，1n 2 D ．(P kU )2R ，1n

2 3、某发电厂原来用11kV 的交流电压输电，后来改用升压变压器将电压升高到220kV 输电，输送的电功率都是P ，若输电线路的电阻为R ，则下列说法中正确的是（） A. 据公式U P I /=，提高电压后输电线上的电流降为原来的1/20 B. 据公式R U I /=，提高电压后输电线上的电流增为原来的20倍 C. 据公式R I P 2=，提高电压后输电线上的功率损耗减为原来的1/400

D. 据公式R U P /2=，提高电压后输电线上的功率损耗将增大为原来的400倍

4、为消除高压输电线上的凌冰，有人设计了这样的融冰思路：利用电流的热效应除冰．若在正常供电时，高压线上送电电压为U ，电流为I ，热耗功率为P ；除冰时，输电线上的热耗功率需变为9P ，则除冰时(认为输电功率和输电线电阻不变)( )

A ．输电电流为3I

B ．输电电流为9I

C ．输电电压为3U

D ．输电电压为1

5、有一台内阻为Ω1的发电机，供给一个学校用电，升压变压器的匝数比4:1，降压变压器的匝数比1:4，输电线总电阻是Ω4，全校共有22个教室，每个教室有“220V 40W ”的电灯6盏，若要保证全部电灯正常发光，则：（1）发电机的输出功率应是多大？（2）发电机的电动势是多大？（3）输电效率是多大？

6、在离用电单位的较远处建了一座小型的水电站，发电机输出功率为5kW ，输出电压为220V ，输电线的电阻Ω12，允许输电线路损耗功率为输送功率的6%，用电单位所需的电压为220V ，根据上述条件：

（1）画出供电的电路示意图；

（2）计算所用的升压变压器和降压变压器原、副线圈的匝数比各是多少？（设变压器为理想变

压器）

课后巩固练习：

1、关于减小远距离输电线上的功率损耗，下列说法正确的是( )

A．由功率P＝U2/R，应降低输电电压，增大导线电阻

B．由P＝IU，应低电压小电流输电

C．由P＝I2R，应减小导线电阻或减小输电电流

D．上述说法均不对

2、一小水电站，输出的电功率为20kW，输电线总电阻为Ω

5.0，如果先用400V电压输送，后又改

用2000V电压输送，则输送电压提高后，输电导线上损失的电功率的变化情况是（）

A. 减小50W

B. 减少1200W

C. 减少6

.7?W D. 增大6

.7?W

3、发电厂发电机的输出电压为U1，发电厂至用户的输电导线的总电阻为R，通过输电导线的电流

为I，输电线末端的电压为U2，下面选项表示输电导线上损耗的功率的是( )

A.U2

－U22

C．I2R D．I(U1－U2)

4．远距离输电，原来用电压U0输电，在输电线上损失的电功率为P0，现在要使输电线上损失的电功率减少到原来的1/10，则输电电压应为( )

A．100 U0 B.10 U0 C．U0/10 D．U0/100

5、水电站向小山村输电，输送电功率为50 kW，若以1100 V送电，则线路损失为10 kW，若以3300

V送电，则线路损失可降为( )

A．3.3 kW B．1.1 kW C．30 kW D．11 kW

6、某水电站，用总电阻为2.5 Ω的输电线输电给500 km外的用户，其输出电功率是3×106 kW，

现用500 kV电压输电，则下列说法正确的是( )

A．输电线上输送的电流大小为2.0×105 A

B．输电线上由电阻造成的损失电压为15 kV

C．若改用5 kV电压输电，则输电线上损失的功率为9×108 kW

D．输电线上损失的功率为ΔP＝U2/r，U为输电电压，r为输电线的电阻

7、某交流发电机输出功率为5×105 W，输出电压为U=1.0×103 V，假如输电线的总电阻R=10Ω，

在输电线上损失的电功率等于输电功率的5%，用户使用电压U=380V.

(1)画出输电线路的示意图（标明各部分的符号）

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

8、小型水利发电站的发电机输出功率为24.5 kW，输出电压为350 V，输电线总电阻为4Ω，为了

使输电线损耗功率为发电机输出功率的5%，需在发电机处设升压变压器，用户所需电压为220 V，所以在用户处需安装降压变压器．输电电路图如图所示，求：

(1)输电线上的电流．

(2)升压变压器的原、副线圈的匝数之比．

(3)降压变压器的原、副线圈的匝数之比．

远距离输电问题的处理思路及基本关系

1 远距离输电问题的处理思路及基本关系 1．远距离输电的处理思路对高压输电问题，正确画出输电过程示意图并在图上标出各物理量．按“发电机→升压变压器→远距离输电线→降压变压器→用电器”，或从“用电器”倒推到“发电机”的顺序一步一步进行分析． 2．远距离高压输电的几个基本关系(以图1为例 ) 图1 (1)功率关系：P1＝P2，P3＝P4，P2＝P 损＋P3. (2)电压、电流关系：U1U2＝n1n2＝I2I1，U3U4＝n3n4＝I4I3，U2＝ΔU ＋U3，I2＝I3＝I 线． (3)输电电流：I 线＝P2U2＝P3U3＝U2－U3R 线 . (4)输电线上损耗的电功率：P 损＝I 线·ΔU ＝I2线R 线＝(P2U2)2R 线．当输送功率一定时，输电电压增大到原来的n 倍，输电线上损耗的功率就减小到原来的1n2 . 对点例题发电机输出功率为100 kW ，输出电压是250 V ，用户需要的电压是220 V ，输电线电阻为10 Ω.若输电线中因发热而损失的功率为输送功率的4%，试求： (1)画出此输电线路的示意图； (2)在输电线路中设置的升、降压变压器原、副线圈的匝数比； (3)用户得到的电功率是多少？解题指导 (1)输电线路的示意图如图所示， (2)输电线损耗的功率P 线＝100×4% kW ＝4 kW ，又P 线＝I22R 线所以输电线电流I2＝I3＝ P 线R 线＝20 A 原线圈中输入电流I1＝P U1＝100 000250 A ＝400 A 所以n1n2＝I2I1＝20400＝120 这样U2＝U1n2n1＝250×20 V ＝5 000 V U3＝U2－U 线＝5 000 －20×10 V ＝4 800 V

(完整版)远距离输电练习

交变电流远距离输电 1．一个正常工作的理想变压器的原、副线圈中下列哪个物理量不一定相等的是( ) A．交变电流的频率B．电流的有效值 C．电功率D．磁通量的变化率 2．理想变压器原、副线圈匝数比为10∶1，以下说法中正确的是( ) A．穿过原、副线圈每一匝磁通量之比是10∶1 B．穿过原、副线圈每一匝磁通量的变化率相等 C．原、副线圈每一匝产生的电动势瞬时值之比为10∶1 D．正常工作时，原、副线圈的输入、输出功率之比为1∶1 3．(2012·高考海南卷)如图，理想变压器原、副线圈匝数比为20∶1，两个标有“12 V、 6 W”的小灯泡并联在副线圈的两端，当两灯泡都正常工作时，原线圈电路中电压表和电流表(可视为理想的)的示数分别是( ) A．120 V,0.10 A B．240 V,0.025 A C．120 V,0.05 A D．240 V,0.05 A 4．(2012·高考重庆卷)如图所示，理想变压器的原线圈接入u＝11 0002sin 100πt(V)的交变电压，副线圈通过电阻r＝6 Ω的导线对“220 V、880 W”的电器R L供电，该电器正常工作．由此可知( ) A．原、副线圈的匝数比为50∶1 B．交变电压的频率为100 Hz C．副线圈中电流的有效值为4 A D．变压器的输入功率为880 W 5．(2011·高考福建卷)图甲中理想变压器原、副线圈的匝数之比n1∶n2＝5∶1，电阻R＝20 Ω，L1、L2为规格相同的两只小灯泡，S1为单刀双掷开关．原线圈接正弦交变电源，输入电压u随时间t的变化关系如图乙所示．现将S1接1、S2闭合，此时L2正常发光．下列说法正确的是( ) A．输入电压u的表达式u＝202sin (50πt) V B．只断开S2后，L1、L2均正常发光 C．只断开S2后，原线圈的输入功率增大 D．若S1换接到2后，R消耗的电功率为0.8 W 6．(2013·江苏南京市模拟)如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶ 1，b是原线圈的中心抽头，图中电表均为理想的交流电表，定值电阻R＝10 Ω，其余电阻均不计，从某时刻开始在原线圈c、d两端加上如图乙所示的交变电压，则下列说法中正确的是( ) A．当单刀双掷开关与a连接时，电压表的示数为22 V B．当单刀双掷开关与a连接且t＝0.01 s时，电流表示数为零 C．当单刀双掷开关由a拨向b时，原线圈的输入功率变大 D．当单刀双掷开关由a拨向b时，副线圈输出电压的频率变为25 Hz 7．(2013·海淀区期末)如图所示，有一台交流发电机E，通过理想升压变压器 T1和理想降压变压器T2向远处用户供电，输电线的总电阻为R.T1的输入电压和输入功率分别为U1和P1，它的输出电压和输出功率分别为U2和P2；T2的输入电压和输入功率分别为U3和P3，它的输出电压和输出功率分别为U4和P4.设T1的

关于远距离输电的几个问题

关于远距离输电的几个问题一、远距离输电采用高压输电的原因：当电流通过导线时，会有一部分电能变为热能而损耗掉。在输电的功率相同的情况下，高压输电的电流较小，而低压输电电流较大，因为功率 P = UI，P 一定，则 U 升高，I 就降低；U 降低，I 就升高。同时输电过程中，电流通过导线，而导线必然有电阻，于是就在电线上产生一定的压降，该压降的大小 U' = IR，R 为传输导线的电阻，I 即为上边提到的输电电流 I。由于这部分压降以及电线的电阻，就有一部分功率P' = U'I = I2R 消耗在传输导线上，而导线本身也是电阻，所以这一部分功率转变成了热量散发到空气中，也就是说这一部分功率损失在导线上。由于导线的电阻 R 为一定值，输电电流 I 减小的话，则导线上损失的功率 P' 也会降低。输电线截面积S一定时，输电电压U愈高，损耗的电功率P耗就愈小；如果允许损耗的电功率P耗一定时（一般不得超过输送功率的10％），电压愈高，输电导线的截面积就愈小，这可大大节省输电导线所用的材料。在传输功率相同的情况下，为了减小在传输过程中损失的功率，提高输电电压，降低输电电流能有效降低在传输过程中的损失，电压越大损失越小。所以，从减少输电线路上的电功率损耗和节省输电导线所用材料两个方面来说，远距离输送电能要采用高电压或超高电压。但也不能盲目提高输电电压，同为输电电压愈高，输电架空线的建设，对所用各种材料的要求愈严格，线路的造价就愈高。所以，要从具体的实际情况出发，做到输电线路既能减少功率损耗，又能节约建设投资。二、远距离输电解题关键：一定要画出远距离输电的示意图来，包括发电机、两台变压器、输电线等效电阻和负载电阻。并按照规范在图中标出相应的物理量符号。一般设两个变压器的初、次级线圈的匝数分别为、n1、n2、n3、n4，相应的电压、电流、功率也应该采用相应的符号来表示。从图中应该看出功率之间的关系是：P1=P2，P3=P4，P2=P损+P3。电压之间的关系是：U1/U2=n1/n2 U3/U4=n3/n4 U2=U损+U3 。电流之间的关系是：I1/I2=n2/n1 I3/I4=n4/n3 I2=I3=I线。可见其中电流之间的关系最简单，I2 I3 I线中只要知道一个，另两个总和它相等。因此求输电线上的电流往往是这类问题的突破口。特别重要的是要会分析输电线上的功率损失，由此得出的结论：⑴减少输电线功率损失的途径是提高输电电压或增大输电导线的横截面积。两者相比，当然选择前者。⑵若输电线功率损失已经确定，那么升高输电电压能减小输电线截面积，从而节约大量金属材料和架设电线所需的钢材和水泥，还能少占用土地。三、远距离输电的题型例1：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

远距离输电电路的分析与计算.

专题复习：远距离输电电路的分析与计算适用学科物理适用年级高二适用区域人教版课时时长（分钟）60分钟知识点1.高压输电 2.远距离输电线路的基本构成教学目标一．知识与技能 1. 了解交变电流从变电站到用户的输电过程． 2．知道远距离输电时输电线上的损失与哪些因素有关，理解高压输电的道理．3．知道远距离输电线路的基本构成，会对简单的远距离输电线路进行定量计算二．过程与方法通过高压输电的计算分析，掌握电能损失和计算

三．情感态度价值观通过高压输电的计算，体验电能转化为内能的思想教学重点远距离输电时输电线上的损失与哪些因素有关教学难点对简单的远距离输电线路进行定量计算

教学过程一、复习预习理想变压器的特点及规律 1．理想变压器的特点 2．电动势关系 3．电压关系 4．功率关系 5．电流关系理想变压器的制约关系和动态分析 1．电压制约 2 . 电流制约 3．负载制约4．对理想变压器进行动态分析的两种常见情况

二、知识讲解课程引入：电能从发电厂到远方用户的传输过程，可用下图表示，其中r表示输电线的总电阻，I表示输电线上的电流．用户得到的电能与发电厂输出的电能相等吗？

考点/易错点1 输电线上的电压损失和功率损失 1．输电电流输电电压为U ，输电功率为P ，则输电电流I ＝P U . 2．电压损失输电线始端电压U 与输电线末端电压U ′的差值． ΔU ＝U －U ′＝IR. 3．功率损失远距离输电时，输电线有电阻，电流的热效应引起功率损失，损失的电功率 (1)ΔP ＝I 2R (2)ΔP ＝I ΔU (3)ΔP ＝ΔU 2R

高中物理专题：变压器及远距离输电

高中物理专题：变压器及远距离输电一、教法建议本单元双基学习目标物理知识方面 1．了解变压器的构造及工作原理。 2．掌握变压器的电压、电流与匝数的关系式及功率关系。 3．了解远距离输电原理。能力培养方面通过远距离输电原理分析，培养学生分析问题解决实际问题的能力。指点迷津本单元重点内容点拨本单元介绍了理想变压器构造及工作原理，电压比、电流比与匝数的关系，远距离输电原理。要掌握电压与匝数成正比 2 1 21n n U U =恒成立，电流与匝数成反比即1 2 21n n I I =只对一个副线圈成立，对多个副线圈不成立，代之由输出功率等于输入功率求得++=332111n I n I n I ……。远距离输电要解决是如何减少输电损耗，可采用两种途径：一是减小电阻，即增大截面积，此方法减少损耗是有限的，且多用金属材料；二是采用高压输电，因为功率定时，U 越大，I 越小，据P 损=I 2R 可知线路损耗越小。要会画出远距离输电线路图，对变压器及远距离输电要紧紧抓住能传递和守恒这一基本关系。二、学海导航学法指要本节理论、原理明晰（一）变压器 1．理想变压器构造及工作原理 ① 理想变压器忽略漏磁，忽略原、副线圈内阻，忽略能量损失的变压器。 ② 基本构造铁芯和原、副线圈线成。 ③ 工作原理依靠交变电流产生的变化磁通，把原、副线圈紧密联系实现电

能的传递，即)()(221i U i U i →→φ 具体说：原线圈通入交流电，线圈中产生交变磁通量，此交变磁通量通过副线圈，穿过副线圈磁通量发生变化，副线圈产生感应电动势。 ④ 作用改变交变电流的电压（电流） 2．理想变压器的基本关系式 ① 功率关系由理想变压器概念知P 入=P 出。 ② 电压关系 2 1 21n n U U =。图5-31 推导：如图5-31所示原线圈（n 1）加上交变电压U 1，原线圈产生感应电动势ε1穿过副线圈（n 2）磁通量发生变化产生电动势ε2。由法接第第四磁感应定律：对原线圈有 t n ??=φε11 对副线圈有 t n ??=2 2 2φε 由理想变压器概念知：11U =ε 22U =ε 21φφ?=? 综合有： 2 1 21n n U U = 此关系对多个副线圈多个亦成立。 ③电流关系： a.副线圈只有一个： 2121n n I I =，由P 入=P 出知，2211U I U I =即1 21221n n U U I I == b.副线圈有多个：332211n I n I n I +=+……

高中物理-远距离输电

远距离输电前面我们学习了电磁感应现象和交流电发电机，我们就可以大量地生产电能，以供民用和企业生产使用。比如，葛洲坝电站通过发电机把水的机械能转化为电能，发电功率可达271.5万千瓦。可这么多的电能当然要输到用电的地方去，下面我们来研究电能的输送有关知识。电能的输送问题：发电站发出的电能是怎样输送到远方的呢？如：葛洲坝电站发出的电是怎样输送到武汉、上海等地的呢？答案是，通过电线输送的。而且是，通过架设很高的（考虑危险性）、很粗的高压电线输送的，这是为什么呢？因为电能的输送电能损失很大。电能为何损失呢？电能的输送电能损失如果不考虑升压变压器与降压变压器的使用，电能按照发电厂的电压进行输送，那么，最基本的输送电能模式如图所示：

由于发电厂和用电端距离很远，比如陕北榆林发电供京津冀地区使用，线路特别长。我们根据电阻与电阻率关系式：可知，总的电阻非常大，因此会有很大的能量（功率）损失，转化为电线上的焦耳热。不难得出损耗的功率为：根据欧姆定律可知，输电线上还会有很大的电压降低。输电要用导线，导线当然有电阻，如果导线很短，电阻很小可忽略，而远距离输电时，导线很长，电阻大不能忽略。电流通过很长的导线要发出大量的热，如：河南平顶山至湖北武昌的高压输电线电阻约400欧，如果通的电流是100安，每秒钟导线发热就是400万焦耳。这些热都散失到大气中，白白损失了电能。所以，输电时，必须设法减小导线发热损失。为什么采用高压输电问题：如何减小导线发热（能量消耗）呢？

由焦耳定律的公式Q=I2Rt，减小发热Q有以下三种方法：一是减小输电时间t，二是减小输电线电阻R，三是减小输电电流I。哪种方法能被实际使用呢？第一种方法等于停电，没有实际价值。第二种方法从材料、长度、粗细三方面来说都有实际困难。适用的超导材料还没有研究出来。排除了前面两种方法，就只能考虑第三种方法了。从焦耳定律公式Q=I2Rt可以看出，第三种办法是很有效的：电流减小一半，损失的电能就降为原来的四分之一。通过后面的学习，我们将会看到这种办法也是很可行的。因此，减小电能的损失，必须减小输电电流。但从另一方面讲，输电就是要输送电能，输送的功率必须足够大，才有实际意义。怎样才能满足上述两个要求呢？根据公式P=UI，要使输电电流I减小，而输送功率P不变（足够大），就必须提高输电电压U。所以说通过高压输电可以保证在输送功率不变，减小输电电流来减小输送电的电能损失。输送电能流程

(完整版)高中物理远距离输电

输电过程（如图所示）、输送电流 P ⑴ 1 =U ；三、输电导线上的能量损失和电压损失：主要是由输电线的电阻发热产生的，表达式为 Q= U2Rt. 1、电压损失：（1） △ U = U- U ; （2） △ U= IR. P 2、功率损失：⑴△ P = P - P'; (2) △ P = (U )2R 3、降低输电损耗的两个途径 ⑴减小输电线的电阻，由电阻定律 R = p S 可知，在输电距离一定的情况下，为了减小电阻，应采用电阻率小的材料，也可以增加导线的横截面积. ⑵ 减小输电导线中的输电电流，由 P = UI 可知，当输送功率一定时，提高输电电压，可以减小输电电流. 四、远距离输电的处理思路对高压输电问题，应按“发电机一升压变压器一远距离输电线一降压变压器一用电器” ，或按从“用电器”倒推到“发电机”的顺序一步一步进行分析. 五、远距离高压输电的几个基本关系（以图为例） (1) 功率关系：Pi = B, P3 = P4，P2= P 损+ R. Ui ni 12 U3 n3 14 (2) 电压、电流关系：U =n =匚，U = n = h ， U2=A U + U3，12= 13= I 线. P2 P3 U2- U3 ⑶输电电流：I 线=U = U3=IT. P 2 ⑷ 输电线上损耗的电功率：P 损=I 线A U = I 线R 线=（辽）粽线. 在远距离输电问题中，计算线路功率的损耗时应用P 损=I 线R 线，其原因是I 线可以由公式P 输入 U 线 =I 线U 输入求出，而P 损=U 线I 线和P 损= 则不常用，其原因是在一般情况下，U 线不易求出，且易将 R 线 U 线和U 输入相混而造成错误. 第四节远距离输电 l tr Jr / L/P 曄不变器 A L ! ■

高二物理远距离输电天天练

高二物理《远距离输电》天天练2012/3/9 1．发电厂发电机的输出电压为U1，发电厂至用户的输电导线的总电阻为R，通过输电导线的电流为I，输电线末端的电压为U2，下面选项表示输电导线上损耗的功率的是() A.U12 R B. (U1－U2)2 R C．I2R D．I(U1－U2) 2．关于电能输送的以下分析，正确的是() A．由公式P＝U2/R知，输电电压越高，输电线上功率损失越少 B．由公式P＝U2/R知，输电导线电阻越大，输电线上功率损失越少 C．由公式P＝I2R知，输电电流越大，输电导线上功率损失越大 D．由公式P＝UI知，输电导线上的功率损失与电流成正比 3．远距离输电线路的示意图如图所示．若发电机的输出电压不变，则下列叙述中正确的是 A．升压变压器的原线圈中的电流与用户用电设备消耗的功率无关 B．输电线中的电流只由升压变压器原、副线圈的匝数比决定 C．当用户用电器的总电阻减少时，输电线上损失的功率增大 D．升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压 4．远距离输电，原来用电压U0输电，在输电线上损失的电功率为P0，现在要使输电线上损失的电功率减小到原来的1/10，则输电电压应为() A．100 U0 B.10U0 C．U0/10 D．U0/100 5．一台交流发电机产生u＝220·sin 100πt V的交流电压，其内阻不计，经过变压器变压后通过总电阻r＝2 Ω的长导线给彩灯供电，如图所示.60只彩色小灯泡并联在电路中，每只灯泡都是“6 V,0.25 W”，灯泡均正常发光．(其余电阻不计) 试求：(1)发电机的输出功率； (2)降压变压器原、副线圈匝数比；

远距离输电知识要点归纳

远距离输电知识要点归纳一、输电电路的基本分析 1．如图所示，发电站的输出电功率为P ，输出电压为U ，用户得到的电功率为P ′，电压为U ′，则输电电流为I ＝P U ＝U －U ′R 线＝U 线R 线 . 2．输电导线损失的电压：U 线＝U －U ′＝IR 线． 3．输电导线上损失的电功率 ΔP ＝P －P ′＝I 2R 线＝(P U )2R 线＝(U 线)2 R 线. 4．减少电能损失的基本途径：根据公式ΔP ＝I 2R 线＝(P U )2R 线．可知有两个基本途径： ①减小输电线电阻，如加大输电导线的横截面积，采用电阻率小的材料等； ②高压输电，在输送功率一定的条件下，提高电压，减小输送电流．二、远距离高压输电问题的分析 1．远距离高压输电的几个基本关系(如图所示) (1)功率关系 P 1＝P 2，P 3＝P 4，P 2＝P 线＋P 3 (2)电压、电流关系 U 1U 2＝n 1n 2＝I 2I 1，U 3U 4＝n 3n 4＝I 4I 3 U 2＝U 线＋U 3 I 2＝I 3＝I 线 (3)输电电流：I 线＝P 2U 2＝P 3U 3＝U 2－U 3R 线 (4)输电导线上损失的电功率 P 线＝U 线I 线＝I 2线R 线＝(P 2U 2 )2R 线 2．关于远距离输电问题的处理思路常见问题有两类：一类是按发电机→升压→输电线→降压→用电器的顺序分析或按用电器到发电机的顺序分析；还有一类常见的是从中间突破的题目，即由输电线上的功率损失求出输电线上的电流，也就是流过升压变压器副线圈和降压变压器原线圈的电流，再由理想变压器的工作原理推断发电和用电的问题．【例1】某发电站采用高压输电向外输送电能．若输送的总功率为P 0，输电电压为U ，输电导线的总电阻为R.则下列说法正确的是( ) A ．输电线上的电流I ＝U R B ．输电线上的电流I ＝P 0U C ．输电线上损失的功率P ＝(P 0U )2R D ．输电线上损失的功率P ＝U 2R 【例2】某水电站，用总电阻为2.5 Ω的输电线输电给500 km 外的用户，其输出电功率是3×106 kW ，现用500 kV 的电压输电，则下列说法正确的是( ) A ．输电线上输送的电流大小为2.0×105 A B ．输电线上由电阻造成的电压损失为15 kV C ．若改用5 kV 电压输电，则输电线上损失的功率为9×108 kW

变压器和远距离输电--专题复习

第2讲变压器电能的输送 1.如图所示，理想变压器有两个副线圈，L 1、L 2是两盏规格为“8 V ,10 W”的灯泡，L 3、L 4是两盏规格为“6 V ,12 W”的灯泡，当变压器的输入电压为U 1＝220 V 时，四盏灯泡恰好都能正常发光，如果原线圈的匝数n 1＝1100匝，求： (1)副线圈的匝数n 2、n 3? (2)电流表的读数？ 2. (多选)如图所示，理想变压器输入端接在电动势随时间变化、内阻为r 的交流电源上，输出端接理想电流表及阻值为R 的负载，变压器原、副线圈匝数的比值为 r ∶R 。如果要求负载上消耗的电功率最大，则下列说法正确的是( AB ) A ．交流电源的效率为50% B ．电流表的读数为 E m 22Rr C ．负载上消耗的热功率为E 2m 4r D ．该交流电源电动势的瞬时值表达式为e ＝ E m sin100πt V 考点2 理想变压器的动态分析

常见的理想变压器的动态分析问题一般有两种：匝数比不变的情况和负载电阻不变的情况。 1．匝数比不变的情况(如图所示) (1)U 1不变，根据 U 1U 2＝n 1 n 2 ，输入电压U 1决定输出电压U 2，可以得出不论负载电阻R 如何变化，U 2不变。 (2)当负载电阻发生变化时，I 2变化，根据输出电流I 2 决定输入电流I 1，可以判断I 1的变化。 (3)I 2变化引起P 2变化，根据P 1＝P 2，可以判断P 1的变化。 2．负载电阻不变的情况(如图所示) (1)U 1不变，n 1 n 2发生变化，U 2变化。 (2)R 不变，U 2变化，I 2发生变化。 (3)根据P 2＝U 22 R 和P 1＝P 2，可以判断P 2变化时，P 1发生变化，U 1不变时，I 1发生变化。 3．分析动态问题的步骤 3.有一种调压变压器的构造如图所示。线圈AB 绕在一个圆环形的铁芯上，C 、D 之间加上输入电压，转动滑动触头P 就可以调节输出电压。图中为交流电流表，为交流电压表， R 1、R 2为定值电阻，R 3为滑动变阻器，C 、D 两端接正弦交流电源，变压器可视为理想变压器，则下列说法正确的是 ( A ) A ．当R 3不变，滑动触头P 顺时针转动时，电流表读数变小，电压表读数变小 B ．当R 3不变，滑动触头P 逆时针转动时，电流表读数变小，电压表读数变小 C ．当P 不动，滑动变阻器滑动触头向上滑动时，电流表读数变小，电压表读数变小 D ．当P 不动，滑动变阻器滑动触头向下滑动时，电流表的读数变大，电压表的读数变大 4.[2017·湖南长沙模拟](多选)如图，一理想变压器

为什么要升高电压进行远距离输电

1、为什么要升高电压进行远距离输电？答：远距离传输的电能一般是三相正弦交流电，输送的功率可用P=√3UI计算。从公式可看出，如果传输的功率不变，电压愈高，则电流愈小，这样就可以选用截面较小的导线，节省有色金属。在输送功率的过程中，电流通过导线会产生一定的功率损耗和电压降，如果电流减小，功率损耗和电压降会随着电流的减小而降低。所以，提高输送电压后，选择适当的导线，不仅可以提高输送功率，而且可以降低线路中的功率损耗并改善电压质量。 2、变压器有载调压装置动作失灵是什么原因造成的？答：有载调压装置动作失灵的原因有：A、操作电源电压消失或过低；B、电机绕组断线烧毁，起动电机失压；C、联锁触点接触不良；D、传动机构脱扣及销子脱落。 3、电力系统中产生铁磁谐振过电压的原因是什么？答：产生铁磁谐振过电夺的原因是由于铁磁元件的磁路饱和而造成非线性励磁引起的。当系统安装的电压互感器伏安特性较差时，系统电压升高，通过电压互感器铁芯的励磁电流超过额定励磁电流，使铁芯饱和，电感呈现非线性，它与系统中的电容构成振荡回路后可激发为铁磁谐振过电压。 4、试述金属氧化物避雷器保护性能的优点？答：金属氧化物避雷器与普阀FZ和FCZ的磁吹避雷器相比有以下优点： A、氧化物避雷器无串联间隙，动作快，伏安特性平坦，残压低，不产生截波。 B、金属氧化物阀片允许通流能力大、体积小、质量小，且结构简单。 C、续流极小。 D、伏安特性对称，对正极性，负极性过电压保护水平相同。 5、什么叫绝缘的介质损失？测量介质损失有什么意义？答：电气设备的绝缘在交流电压作用下大都表现为容性阻抗，但并不是纯容性，其有功功率损失部分统称为绝缘的介质损失。绝缘受潮后有功功率损失明显增大，因此对大部分电气设备通过检测介质损失，可以检查出绝缘是否受潮。 6、测量绝缘电阻的作用是什么？

高二物理远距离输电检测试题1

2.7 远距离输电每课一练1（粤教版选修3-2） 1．(双选)远距离输送交流电都采用高压输电．我国正在研究用比330 kV 高得多的电压进行输电．采用高压输电的优点是( ) A ．可节省输电线的材料 B ．可根据需要调节交流电的频率 C ．可减小输电线上的能量损失 D ．可加快输电的速度 2．(双选)在远距离输电中，当输电线的电阻和输送的电功率不变时，那么( ) A ．输电线路上损失的电压与输送电流成正比 B ．输电的电压越高，输电线路上损失的电压越大 C ．输电线路上损失的功率跟输送电压的平方成反比 D ．输电线路上损失的功率跟输电线上电流成正比 3．某用电器离供电电源的距离为L ，线路上的电流为I ，若要求线路上的电压降不超过U ，已知输电线的电阻率为ρ，该输电线的横截面积最小值是( ) A.ρL R B.2ρLI U C.U ρLI D.2UL Iρ 4．在远距离输电时，若输送的功率不变，使输出电压升高为原来的n 倍，则输电线路上因电阻而产生的电能损失将变为原来的( ) A ．n 2倍 B ．n 倍 C.1n 2 D.1 n 5．(双选)在如图3所示的远距离输电电路图中，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，发电厂的输出电压和输电线的电阻均不变．随着发电厂输出功率的增大，下列说法中正确的有( ) 图3 A ．升压变压器的输出电压增大 B ．降压变压器的输出电压增大 C ．输电线上损耗的功率增大 D ．输电线上损耗的功率占总功率的比例增大 6．(双选)某农村水力发电站的发电机输出电压稳定，它发出的电先通过电站附近的升压变压器升压，然后用输电线路把电能输送到远处村寨附近的降压变压器．降低电压后，再用线路接到各用户，设两变压器都是理想变压器，那么在用电高峰期，白炽灯不够亮，但用电总功率增加，这时( ) A ．升压变压器的副线圈的电压变大 B ．高压输电线路的电压损失变大 C ．降压变压器的副线圈上的电压变大 D ．降压变压器的副线圈上的电压变小 7．(双选)某发电站用11 kV 交变电压输电，输送功率一定，输电线的电阻为R .现若用变压器将电压升高到220 kV 送电，下面哪个选项正确( ) A ．因I ＝U R ，所以输电线上的电流增为原来的20倍 B ．因I ＝P U ，所以输电线上的电流减为原来的1 20

高中物理全套讲义选修3-2 第8讲远距离输电(拔高版) 学生版习题

随堂练习一、单项选择题（共12小题；共48分） 1. “西电东送”是我国实现经济跨地区可持续发展的重要保证。为了减少输电线上的损耗，需要采用高压输电。若金沙江流域上的向家坝电站输出的功率不变，输出电压提高到原来的20倍，则输电线上的电能损耗将减少为原来的 A. 1 20B. 1 100 C. 1 200 D. 1 400 2. 长江三峡水利枢纽是当今世界上最大的水利工程，它的装机总功率为2×107kW，是西部开发的特大重点工程，也是“西电东送”的能源基地之一。若用总电阻为100Ω的输电线将功率5×105kW的电能从三峡输送到用电区域，输电电压为5×102kV，输电线上损失的功率为 A. 1×104kW B. 1×105kW C. 2.5×104kW D. 2.5×105kW 3. 远距离输送交变电流都采用高压输电。我国正在研究用比330kV高得多的电压进行输电。采用高压输电的优点是 A. 可节省输电线材料 B. 根据需要调节电流的频率 C. 可减少电能损失 D. 可提高输电的速度 4. 输电线的电阻为r，输送的电功率为P。若用电压U送电，则用户得到的功率为 A. P B. P?(P U ) 2 r C. P?U2 r D. (P U ) 2 r 5. “西电东送”工程中为了减少输电损耗，必须提高电压。从洪家渡水电站向华东某地输送106kW 的电能，输电电压为1000kV，输电线电阻为100Ω。若采用超导材料作为输电线，可减少的电功率损失为 A. 106kW B. 105kW C. 104kW D. 103kW 6. 远距离输电的原理图如图所示，升压变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2，电压分别为U1、U2，电流分别为I1、I2，输电线上的电阻为R．变压器为理想变压器，则下列关系式中正确的是 A. I1 I2=n1 n2 B. I2=U2 R C. I1U1=I22R D. I1U1=I2U2 7. 如图为远距离输电示意图，两变压器均为理想变压器，升压变压器T的原、副线圈匝数分别为n1、n2，在T的原线圈两端接入一电压u=U m sinωt的交流电源，若输送电功率为P，输电线的总电阻为2r，不考虑其他因素的影响，则输电线上损失的电功率为

远距离输电计算

3.3 电能的开发与利用一、单选题二、多选题三、实验题四、计算题 1.发电机输出功率为40 kW，输出电压400 V，用变压比(原、副线圈匝数比)为1∶5的变压器升压后向远处供电，输电线的总电阻为5 Ω，到达用户后再用变压器降为220 V，求： (1)输电线上损失的电功率是多少？ (2)降压变压器的变压比是多少？ 2.有条河流，流量Q＝2 m3/s，落差h＝5 m，现利用其发电，若发电机总效率为50%，输出电压为240 V，输电线总电阻R＝30 Ω，允许损失功率为输出功率的6%，为满足用电的需求，则该输电线路所使用的理想的升压、降压变压器的匝数比各是多少？能使多少盏“220 V,100 W”的电灯正常发光？(g取10 N/kg) 3.某小水电站发电机输出的电功率为100 kW，输出电压250 V，现准备向远处输电，所用输电线的总电阻为8 Ω，要求输电时在输电线上损失的电功率不超过输送电功率的5%.用户获得220 V电压，求应选用匝数比多大的升压变压器和降压变压器？ 4.一小型水电站，其交流发电机的输出功率为 1 000 kW，输出电压为 1 000 V，在输电过程中，要求输电线能量损耗不大于4%，已知输电线电阻为16 Ω，用户降压变压器的输出电压为240 V，求输电线路中，升压变压器与降压变压器的变压比各多大？(升、降压变压器均为理想变压器) 5.如图所示，某发电站通过燃烧煤来发电．发电站通过升压器、输电线和降压器把电能输送给生产和照明组成的用户，发电机输出功率是120 kW，输出电压是240 V，升压器原、副线圈的匝数之比为1∶25，输电线的总电阻为10 Ω，用户需要的电压为220 V．则： (1)输电线上损失的电功率为多少？ (2)降压器原、副线圈的匝数比为多少？ 6.输送4.0×106W的电能，若发电机输出电压为2 000 V，选用变压器升压后应用横截面积为4.25 cm2的铜导线，把电能送到400 km远处，线路损耗的功率为5.0×105W．求： (1)应选用匝数比为多少的升压变压器； (2)在用户方使用降压变压器，其原线圈两端的电压为多大(已知铜的电阻率ρ＝1.7×10－8Ω·m)． 7.某交流发电机输出功率为5×105W，输出电压为U＝1.0×103V，假如输电线的总电阻R＝10 Ω，在

高中物理55远距离输电教案

第五节电能的输送 ●本节教材分析这节教材是学生前面所学知识综合运用解决实际问题的一个典型例子.通过本节的学习，要注意培养和提高学生运用物理知识分析、解决实际问题的能力.教材写得比较详细、通俗，可让学生阅读课本，然后提出一些问题引导学生思考、讨论.在内容的处理上，应注意以下几个方面： 1.对于电路上的功率损失，可引导学生自己从已有的直流电路知识出发，进行分析，得出结论. 2.讲解电路上的电压损失，是本节教材新增加的.目的是希望学生对输电问题有更全面、更深入和更接近实际的认识，知道影响输电损失的因素不只一个，分析问题应综合考虑，抓住主要方面.但真正的实际问题比较复杂，教学中并不要求深入讨论输电中的这些实际问题，也不要求对输电过程中感抗和容抗的影响进行深入分析. 3.学生常常容易将导线上的电压损失ΔU=U-U′与输电电压混淆起来，甚至进而得出错误结论.要通过具体的例子，可引导学生进行讨论，澄清认识.要注意，切不可单纯由教师讲解，而代替了学生的思考，否则会事倍功半，似快而实慢. 4.课本中讲了从减少损失考虑，要求提高输电电压；又讲了并不是输电电压越高越好.希望帮助学生科学地、全面地认识问题，逐步树立正确地分析问题、认识问题的观点和方法.节后设的阅读材料《直流输电》既可以开阔学生眼界，也可以增加知识. ●教学目标一、知识目标 1.知道“便于远距离输送”是电能的优点，知道输电过程. 2.知道什么是输电线上的功率损失和如何减少功率损失. 3.知道什么是输电导线上的电压损失和如何减少电压损失. 4.理解远距离输电要用高压. 二、技能目标培养学生阅读、分析、综合和应用能力. 三、情感态度目标 1.培养学生遇到问题要认真、全面分析的科学态度. 2.介绍我国远距离输电概况，激发学生投身祖国建设的热情. ●教学重点找出影响远距离输电损失的因素，使学生理解高压输电可减少P与U损失. ●教学难点理解高压输电原理，区别导线上的输电电压U和损失电压ΔU. ●教学方法自学讨论法. ●教学用具可拆变压器（2台）、长导线、学生电源、小灯泡、投影仪、CAI课件. ●课时安排 1课时 ●教学过程一、引入新课［师］人们常把各种形式的能（如水流能、燃料化学能、核能）先转化为电能再进行传输，这是因为电能可以通过电网来传输，那么电能在由电厂传输给用户过程中要考虑什么问题？

高中物理远距离输电(可编辑修改word版)

一、输电过程(如图所示) 第四节远距离输电二、输送电流 P U －U ′ (1)I ＝；(2)I ＝ . U R 三、输电导线上的能量损失和电压损失：主要是由输电线的电阻发热产生的，表达式为 Q ＝I 2Rt . 1、电压损失：(1)ΔU ＝U －U ′；(2)ΔU ＝IR . P 2、功率损失：(1)ΔP ＝P －P ′；(2)ΔP ＝I 2R ＝( )2R U 3、降低输电损耗的两个途径 l (1) 减小输电线的电阻，由电阻定律 R ＝ρ 可知，在输电距离一定的情况下，为了减小电阻， S 应采用电阻率小的材料，也可以增加导线的横截面积． (2) 减小输电导线中的输电电流，由 P ＝UI 可知，当输送功率一定时，提高输电电压，可以减小输电电流．四、远距离输电的处理思路对高压输电问题，应按“发电机→升压变压器→远距离输电线→降压变压器→用电器”，或按从“用电器”倒推到“发电机”的顺序一步一步进行分析．五、远距离高压输电的几个基本关系(以图为例) (1)功率关系：P 1＝P 2，P 3＝P 4，P 2＝P 损＋P 3. U 1 n 1 I 2 U 3 n 3 I 4 (2)电压、电流关系：＝＝，＝＝，U 2＝ΔU ＋U 3，I 2＝I 3＝I 线． U 2 n 2 I 1 U 4 n 4 I 3 P 2 P 3 U 2－U 3 (3) 输电电流：I 线＝＝＝ . U 2 U 3 R 线 P 2 (4) 输电线上损耗的电功率：P 损 U 2 在远距离输电问题中，计算线路功率的损耗时应用 P 损＝I 线2 R 线，其原因是 I 线可以由公式 P 输 U 线2 入＝I 线U 输入求出，而 P 损＝U 线I 线和 P 损＝则不常用，其原因是在一般情况下，U 线不易求出， R 线且易将 U 线和 U 输入相混而造成错误．典例分析：例 1、中国已投产运行的 1 000 kV 特高压输电，是目前世界上电压最高的输电工程．假设甲、乙两

高中物理-变压器远距离输电练习

高中物理-变压器远距离输电练习【母题原题】16．图示电路中,变压器为理想变压器,a 、b 接在电压有效值不变的交流电源两端,R 0为定值电阻,R 为滑动变阻器。现将变阻器的滑片从一个位置滑动到另一个位置,观察到电流表A 1的示数增大了0.2A,电流表A 2的示数增大了0.8A 。则下列说法正确的是：（） A ．电压表V 1示数增大 B ．电压表V 2、V 3示数均增大 C ．该变压器起升压作用 D ．变阻器滑片是沿c d →的方向滑动【母题原题】15. 图为远距离输电示意图,两变压器均为理想变压器,升压变压器T 的原、副线圈匝数分别为n 1、n 2 。在T 的原线圈两端接入一电压sin m u U t ω=的交流电源,若输送电功率为P ,输电线的总电阻为2r ,不考虑其它因素的影响,则输电线上损失的电功率为：（） 212.()4m U n A n r 221B.()4m U n n r 2212C.4()()m n P r n U 2221D.4()()m n P r n U

【命题意图】考查变压器的工作原理、欧姆定律、闭合电路欧姆定律和电功率等知识,意在考查考生的理解能力和综合分析能力。【考试方向】对理想变压器的动态分析的考查：一是负载不变,通过匝数变化求解原副线圈的各参量；二是匝数不变,负载变化,讨论各量的变化。【得分要点】 1、电压器的几个常用关系：（1）电压关系： 2 121n n U U =或者t n U n U ??Φ= =2211或者t n U n U n U ??Φ ==== 332211（多个副线圈时）,即原副线圈两端电压之比等于线圈的匝数之比。（2）电流关系：根据P 入=P 出可求出,1 2 21n n I I =或者n 1I 1=n 2I 2或者n 1I 1=n 2I 2+n 3I 3+n 4I 4+n 5I 5+…（有多个副线圈时）。（3）功率关系：P 入＝P 出,即I 1U 1＝I 2U 2（一个副线圈）或者I 1U 1＝I 2U 2+I 3U 3+I 4U 4+…（多个副线圈）。（4）各物理量之间的制约关系：输入电压U 1决定输出电压U 2；输出功率P 出决定输入功率P 入；输出电流 I 2决定输入电流I 1。对于动态变化问题,求解思路是：通过某一电阻变化判断整体电阻变化,据闭合电路欧姆定律判断干路电流变化；再抓住“原线圈电压决定副线圈电压、副线圈电路决定原线圈电流、副线圈输出功率决定输入功率”这个结论。 2、解远距离输电问题必备技巧（1）正确画出输电过程示意图,并在图上标出各物理量．（2）抓住变压器变压前、后各量间关系,求出输电线上的电流．（3）计算电路功率问题时常用关系式：R U P R I P 2 2)( ==?,注意输电线上的功率损失和电压损失．（4）电网送电遵循“用多少送多少”的原则,说明原线圈电流由副线圈电流决定．

超高压远距离输电线无功补偿容量的实用计算

(1.重庆大学电气工程学院，重庆400044； 2. 重庆大学高电压及电工新技术教育部重点实验室，重庆400044) 摘要：对超高压远距离输电线的运行分析，提出无功补偿容量的工程实用计算方法，为超高压远距离输电线无功补偿容量的确定提供理论依据。按该计算方法确定无功补偿容量，大大节省了无功补偿装置的配置容量，节约了投资，并使得无功补偿装置得到有效地利用。关键词：远距离输电线；无功规划；补偿容量；实用计算 The practicality calculation of compensating capacity for extra high voltage and long distance transmission line YU Qiuxia1, LIAO Changchu1,2 (1. College of Electrical Engineering, Chongqing University, Chongqing 400044,China; 2. Key Laboratory of High Voltage Engineering and Electrical New Technology, Ministry of Education, Chongqing University ,Chongqing 400044,China) Abstract:This paper analyses the operation characteristic of extra high voltage and long distance transmission line, introduces the practicality calculation of reactive power compensating capacity, and provides the academic gist for choosing the compensating capacity for extra high voltage and long distance transmission line. Choosing the reactive power compensating capacity with this calculation method will take full advantage of the reactive power compensating device and reduce cost. Keywords:long distance transmission line;reactive power planning;compensating capacity;practicality calculation 0引言在电力市场环境下，随着区域电网的互联，电网规划对缓解电力供需矛盾，防止电力瓶颈和输电阻塞，保证电网安全稳定运行，都有至关重要的作用。电力系统规划包括电源规划和电网规划，但由于它们各自的复杂性，常常把两者独立进行规划。长期以来，电网规划的常规方法是［1］首先依据经验，通过定性分析做出负荷预测，然后根据确定出的负荷数据，人为选定几种可行的网络扩建方案，最后对几个方案进行技术经济分析，从中找出一个最佳方案。这种方法的优点是直观，并可以同规划人员的宝贵经验相结合，缺点是预测精度和方法质量受人的经验限制。电网规划包括三方面的内容：负荷预测、网架规划和无功规划。负荷预测是电网规划的首要任务，完成对未来负荷需求的预测，其准确度直接关系到规划方案的质量。完成负荷预测后便可以进行网架规划，根据投资及运行费用最小的原则，确定电网扩建的类型、时间和地点，保证可靠地将负荷由发电中心送到负荷中心，并满足环保要求。网架规划完成后，就基本实现了有功负荷传输的要求，无功负荷的传送与补偿由无功规划来完成。无功规划的目的是确定电网中无功补偿设备的类型、容量和安装地点，以确保电网正常及故障运行方式下的电压质量及稳定性，并使规划期内投资及运行费用总和最小。由此可见，网架规划和无功规划都是复杂的优化问题，随着计算机技术和智能优化技术的发展，目前这些工作都可以通过计算机完成，提高了电网规划的质量和决策水平。随着电力电子技术的发展，对超高压远距离输电线进行灵活的无