知识点一 降低输电损耗的两个途径
[情境导学]
为了减少输电线上的电功率损失,通常需要提高输电电压和减小输电导线的电阻。但有同学从下列论证中得出了相反结论:“设输电电压为U,输电导线电阻为R,功率损失P=。因此,要降低P值,就应降低输电电压和增加输电线的电阻。”请问,这位同学的论证过程错在哪里?
提示:公式P=中电压是输电线电阻两端的电压,并非是输电电压,根据P送=IU,P损=I2R可知,降低损失功率应提高电压或减小输电线电阻。
[知识梳理]
1.输送电能的基本要求
(1)可靠:保证供电线路可靠地工作,故障少。
(2)保质:保证电能的质量——电压和频率稳定。
(3)经济:输电线路建造和运行的费用低,电能损耗少。
2.输电线上的功率损失:P=I2r,I为输电电流,r为输电线的电阻。
3.降低输电损耗的两个途径
(1)减小输电线的电阻:在输电距离一定的情况下,为了减小输电线的电阻,应当选用电阻率小的金属材料,还要尽可能增加线的横截面积。
(2)减小输电导线中的电流:为减小输电电流,同时又要保证向用户提供一定的电功率,就要提高输电电压。前一种方法的作用十分有限,一般采用后一种方法。
4.高压输电
(1)现代远距离输电都采用高压输电。目前我国远距离输电采用的电压有110 kV、220 kV、330 kV,输电干线已采用500 kV和750 kV的超高压,西北电网甚至达到1 100 kV的超高压。
(2)输电电压并不是越高越好。电压越高,对输电线路绝缘性能和变压器的要求就越高,线路修建费用会增多。
(3)实际输送电能时,要综合考虑输送功率的大小、距离的远近、技术和经济等要求,选择合适的输电电压。