通常為什麼採用高壓交流輸電,高壓輸電的好處?為什麼採用?

2022-02-24 21:54:32 字數 5520 閱讀 7612

1樓:雨說情感

因為輸電線上的功率損耗正比於電流的平方(焦耳定律q=i^2rt),所以在遠距離輸電時就要利用大型電力變壓器公升高電壓以減小電流,使導線減小發熱,方能有效地減少電能在輸電線路上的損失。由發電廠發出的電功率是一定的,它決定於發電機組的發電能力。

根據p=ui,發電機的功率不變效應,若提高輸電線路中的電壓u那麼線路中電流i一定會減小,輸電線損失的功率q=i^2rt一定會相應減小,如果線路中電流降低到原來的1/2那麼線路中損失的功率就減少為遠損耗的(1/2)^2=1/4,因此說提高電壓可以很有效的降低線路中的功率損失。

擴充套件資料

高壓輸電在城市一般採用帶絕緣層的電纜地下傳輸,在野外常採用鐵塔承載的架空線方式傳輸。各位是否注意觀察過高壓輸電線路,輸電線路是用變壓器將發電機發出的電能公升壓後,再經斷路器等控制裝置接入輸電線路來實現。

結構形式,輸電線路分為架空輸電線路和電纜線路。架空輸電線路由線路桿塔、導線、絕緣子、線路金具、拉線、桿塔基礎、接地裝置等構成,架設在地面之上。

2樓:

1、降低輸電線路損耗

遠距離輸電時,為了降低輸電線路中的損耗,就要減小輸電電流;為了減小輸電電流,同時又要保證向使用者提供一定的電功率,就要提高輸電電壓。

2、提公升輸電距離

製造高電壓、大功率的直流發電機很困難,又不能直接給直流公升壓,而遠距離輸電需要高電壓,這限制了直流輸電的發展,交流電的出現使輸電距離極大地提公升。

3樓:週末實驗室

第22期 03科普:為什麼使用高壓輸電?110v比220v更安全嗎?

高壓輸電的好處?為什麼採用?

4樓:贊的都帥

採用高壓輸電的方式是為了降低線路損耗。

由公式p=iu可知,在功率一定的情況下,提高線路上的電壓,就可以減小電流,降低線路損耗。

基本原理:輸電線路在傳送電能的時候,其本身的電阻也會消耗一部分電能。

高壓輸電是通過發電廠用變壓器將發電機輸出的電壓公升壓後傳輸的一種方式。之所以採用這種方式輸電是因為在同輸電功率的情況下,電壓越高電流就越小,這樣高壓輸電就能減少輸電時的電流從而降低因電流產生的熱損耗和降低遠距離輸電的材料成本。

根據輸送電能距離的遠近,採用不同的高電壓。從我國的電力情況來看,送電距離在200~300公里時採用220千伏的電壓輸電;在100公里左右時採用110千伏;50公里左右採用35千伏或者66千伏;在15公里~20公里時採用10千伏、12千伏,有的則用6300伏。

5樓:o博士

從發電站發出的電能,一般都要通過輸電線路送到各個用電地方。根據輸送電能距離的遠近,採用不同的高電壓。從我國現在的電力情況來看,送電距離在200~300公里時採用220千伏的電壓輸電;在100公里左右時採用110千伏;50公里左右採用35千伏;在15公里~20公里時採用10千伏,有的則用6600伏。

輸電電壓在110千伏以上的線路,稱為超高壓輸電線路。在遠距離送電時,我國還有500千伏的超高壓輸電線路。

為什麼要採用高壓輸電呢?這要從輸電線路上損耗的電功率談起,當電流通過導線時,就會有一部分電能變為熱能而損耗掉了。我國目前普遍採用的三相三線制交流輸電線路上損耗的電功率為

p耗=3i2r

式中的r為每一條輸電線的電阻,i為輸電線中的電流。如果要輸送的電功率為p,輸電線路的線電壓為u,每相負載的功率因數為 則輸電電流還可表示為

假設送電距離為l,所用輸電線的電阻率為ρ,其截面積為s,則r=ρ(l/s)。於是,損耗的電功率可寫成

式中。在輸送的電功率、輸電距離、輸電導線材料

及負載功率因數都一定的情況下,c為一常數。

由上式可以看出,輸電線截面積s一定時,輸電電壓u愈高,損耗的電功率p耗就愈小;如果允許損耗的電功率p耗一定時(一般不得超過輸送功率的10%),電壓愈高,輸電導線的截面積就愈小,這可大大節省輸電導線所用的材料。

從減少輸電線路上的電功率損耗和節省輸電導線所用材料兩個方面來說,遠距離輸送電能要採用高電壓或超高電壓。

但也不能盲目提高輸電電壓,同為輸電電壓愈高,輸電架空線的建設,對所用各種材料的要求愈嚴格,線路的造價就愈高。所以,要從具體的實際情況出發,做到輸電線路既能減少功率損耗,又能節約建設投資。

高壓輸電能減少電功率的損耗,但從發電方面來看,發電機不能產生220千伏那樣的高電壓,因為發電機要產生那麼高的電壓,從它的用材,結構以及安全執行生產等方面都有幾乎無法克服的困難。從用電方面看,絕大多數的用電裝置也不能在高電壓下執行。這就決定了從發電、輸電到用電要用到一系列電力變壓器來公升高或降低電壓。

大型水力發電站的輸電過程如圖7-8所示,從發電站發出的交流電首先由變電所1中的輸電變壓器把電壓公升到220千伏,然後輸送到遠處的中心變電所2,在那裡輸電變壓器把電壓降為10千伏,送到下屬各變電所,在變電所3由輸電變壓器再把電壓降為35千伏。然後輸送給下一級變電所4,變電所4又用輸電變壓器把電壓降為10千伏,再送至各使用者的變電所5,最後將電壓變為380伏/220伏,供給用電裝置使用。從大型水力發電站發出的電力,經過輸電線路送到使用者,中間要經過五次變換電壓(一公升、四降)。

對於中、小型電站來說,中間變換電壓的次數就少一些,這要根據發電視發出的電壓、輸送線路的遠近等具體情況來確定。

《教學參考資料》初中物理第二冊

6樓:匿名使用者

何導線都有電阻,所以電流通過任何導線都會產生熱,導致功率的損失.設導線的電阻為r,根據功率的公式可得出在導線上的功率損失為:

p損=i^2*r

由焦耳定律,導線有一定的電阻,電流低,導線的發熱量會小一些。可以降低輸電線對電能的損耗。所以減小功率損失的方法有兩種:

1、減小導線的電阻;2、減小導線中的電流。第一種方法因為不能很好地實現而放棄,所以只好採用第二種方法。

由於輸送電能的功率不能任意減小,根據公式:

p=ui

功率=電壓*電流。

如果電功率一定,電壓高,電流就會低一些。可知,要保證在功率不變的情況下減小導線中的電流,只有提高電壓。

所以遠距離輸送電能一般採用高壓輸電的方法。

總結高壓輸電的好處:降低功率損失,增減傳輸距離,減小導線線徑,減少材料消耗。

7樓:匿名使用者

因為電功率是電壓和電流的乘積。系統輸送同樣的功率,電壓越高電流越小。減小電流就可以減小導線的截面積,就可以減少材料。另外電壓越高就可以輸送更遠的距離。

8樓:幼v女k做m愛片

高壓輸電

從發電站發出的電能,一般都要通過輸電線路送到各個用電地方。根據輸送電能距離的遠近,採用不同的高電壓。從我國現在的電力情況來看,送電距離在200~300公里時採用220千伏的電壓輸電;在100公里左右時採用110千伏;50公里左右採用35千伏;在15公里~20公里時採用10千伏,有的則用6600伏。

輸電電壓在110千伏以上的線路,稱為超高壓輸電線路。在遠距離送電時,我國還有500千伏的超高壓輸電線路。

為什麼要採用高壓輸電呢?這要從輸電線路上損耗的電功率談起,當電流通過導線時,就會有一部分電能變為熱能而損耗掉了。我國目前普遍採用的三相三線制交流輸電線路上損耗的電功率為

p耗=3*i平方*r ----(i的平方)

式中的r為每一條輸電線的電阻,i為輸電線中的電流。如果要輸送的電功率為p,輸電線路的線電壓為u,每相負載的功率因數為cosφ 則輸電電流還可表示為

i=p/(1.732u*cosφ)

假設送電距離為l,所用輸電線的電阻率為ρ,其截面積為s,則r=ρ(l/s)。於是,損耗的電功率可寫成

p耗=3*(p/1.732u*cosφ)平方ρ*(l/s)=c/(u平方*s)

式中。在輸送的電功率、輸電距離、輸電導線材料

及負載功率因數都一定的情況下,c為一常數。

由上式可以看出,輸電線截面積s一定時,輸電電壓u愈高,損耗的電功率p耗就愈小;如果允許損耗的電功率p耗一定時(一般不得超過輸送功率的10%),電壓愈高,輸電導線的截面積就愈小,這可大大節省輸電導線所用的材料。

從減少輸電線路上的電功率損耗和節省輸電導線所用材料兩個方面來說,遠距離輸送電能要採用高電壓或超高電壓。

但也不能盲目提高輸電電壓,同為輸電電壓愈高,輸電架空線的建設,對所用各種材料的要求愈嚴格,線路的造價就愈高。所以,要從具體的實際情況出發,做到輸電線路既能減少功率損耗,又能節約建設投資。

高壓輸電能減少電功率的損耗,但從發電方面來看,發電機不能產生220千伏那樣的高電壓,因為發電機要產生那麼高的電壓,從它的用材,結構以及安全執行生產等方面都有幾乎無法克服的困難。從用電方面看,絕大多數的用電裝置也不能在高電壓下執行。這就決定了從發電、輸電到用電要用到一系列電力變壓器來公升高或降低電壓。

大型水力發電站的輸電過程如圖7-8所示,從發電站發出的交流電首先由變電所1中的輸電變壓器把電壓公升到220千伏,然後輸送到遠處的中心變電所2,在那裡輸電變壓器把電壓降為10千伏,送到下屬各變電所,在變電所3由輸電變壓器再把電壓降為35千伏。然後輸送給下一級變電所4,變電所4又用輸電變壓器把電壓降為10千伏,再送至各使用者的變電所5,最後將電壓變為380伏/220伏,供給用電裝置使用。從大型水力發電站發出的電力,經過輸電線路送到使用者,中間要經過五次變換電壓(一公升、四降)。

對於中、小型電站來說,中間變換電壓的次數就少一些,這要根據發電視發出的電壓、輸送線路的遠近等具體情況來確定。

遠端超高壓輸電是直流還是交流?為什麼?

9樓:匿名使用者

一、我國的遠距離高壓輸電系統中既有採用直流輸電(比如三峽水電站發出的交流電就是經過整流後變成直流電輸送到電網的),也有的採用交流遠距離遠端輸電的。

二、遠距離高壓直流輸電與遠距離高壓交流輸電主要區別有以下幾點:

1、輸送相同功率時,遠距離直流輸電線路造價低

交流輸電架空線路通常採用3根導線,而直流只需1根(單極)或2根(雙極)導線。因此,直流輸電可節省大量輸電材料,同時也可減少大量的運輸、安裝費。

2、遠距離直流輸電線路有功損耗小

由於直流架空線路僅使用1根或2根導線,所以有功損耗較小,並且具有"空間電荷"效應,其電暈損耗和無線電干擾均比交流架空線路要小。

3、遠距離直流輸電適宜於海下輸電

在有色金屬和絕緣材料相同的條件下,直流時的允許工作電壓比在交流下約高3倍。2根心線的直流電纜線路輸送的功率pd比3根心線的交流電纜線路輸送的功率pa大得多。

執行中,沒有磁感應損耗,用於直流時,則基本上只有心線的電阻損耗,而且絕緣的老化也慢得多,使用壽命相應也較長。

4、遠距離直流輸電系統較為穩定

在交流輸電系統中,所有連線在電力系統的同步發電機必須保持同步執行。如果採用直流線路連線兩個交流系統,由於直流線路沒有電抗,所以不存在上述的穩定問題,也就是說直流輸電不受輸電距離的限制。

5、遠距離直流輸電能限制系統的短路電流

用交流輸電線路連線兩個交流系統時,由於系統容量增加,將使短路電流增大,有可能超過原有斷路器的遮斷容量,這就要求更換大量裝置,增加大量的投資。直流輸電時,就不存在上述問題。

6、遠距離直流輸電調節速度快,執行更可靠

直流輸電通過閘流體換流器能夠方便、快速地調節有功功率和實現潮流翻轉。如果採用雙極線路,當一極故障,另一極仍可以大地或水作為迴路,繼續輸送一半的功率,這也提高了執行的可靠性。

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