为什么远距离输电要用高压
减少输电导线上的功率损失。
设输电线上的输电电流为I,输电线的电阻为r,则输电线上的功率损失为△P=I ^2 r ,据此,可以有两个途径来减小输电损失。
途径一:减小输电线的电阻。在输电距离一定的情况下,为了减小电阻,应当选用电阻率小的金属材料,例如铜、铝来制造输电线。此外,还要尽可能增加导线的横截面积。 但是,导线横截面积的增加是有一定限度的。过粗的导线会耗费太多的金属材料,而且输电线太重、太粗也给铺设工作带来困难。
途径二:减小输电线导线中的电流。在输送功率P和输电导线电阻R一定情况下,输电线中电流为I=P/U,因此要减小输电线中的电流,需要提高输电电压。 此时输电导线中损失的功率为:
所以,采用高压输电是减少电线功率损耗最有效方法。
根据单位长度线损公式Q=I²Rt我们知道R电阻与材料有关,是一定的,所以电流越大则我们线损越大,如果长距离输送线损就更大。输送的电能是公式为P=UI,从公式我们知道电压越高,电流就越小,反知电压越低电流越大。所以就知道远距离输电要用高电压是为降低电流,减少线损。
采用高压输电的方式是因为在同输电功率的情况下,电压越高电流就越小,这样高压输电就能减少输电时的电流从而降低因电流产生的热损耗和降低远距离输电的材料成本。从发电站发出的电能,一般都要通过输电线路送到各个用电地方。根据输送电能距离的远近,采用不同的高电压。
扩展资料:
从我国的电力情况来看,送电距离在200~300公里时采用220千伏的电压输电;在100公里左右时采用110千伏;50公里左右采用35千伏或者66千伏;在15公里~20公里时采用10千伏、12千伏,有的则用6300伏。输电电压在110千伏、220千伏的线路,称为高压输电线路,输电电压在330、550、以及750千伏的线路,成为超高压输电线路,而输电电压在1000千伏的线路,则称为特高压输电线路。
参考资料:百度百科-高压输电
在原输出总功率(p总)一定时,由(p总)=(i^2)r+(p出)知,要使输电线上的损耗功率(i^2)r减小,须使输电线上的电流i减小。由(p总)=ui知,要使输电线上的电流i减小,在原输出总功率(p总)一定的情况下,须使原输出电压u增大。综上所述,远距离输电须采用高压输电。
因为在同输电功率的情况下,电压越高电流就越小,这样高压输电就能减少输电时的电流从而降低因电流产生的热损耗和降低远距离输电的材料成本。
从发电站发出的电能,一般都要通过输电线路送到各个用电地方。根据输送电能距离的远近,采用不同的高电压。从我国的电力情况来看,送电距离在200~300公里时采用220千伏的电压输电;在100公里左右时采用110千伏;在15公里~20公里时采用10千伏、12千伏,有的则用6300伏。
扩展资料
高压输电原理:
因为输电线上的功率损耗正比于电流的平方(焦耳定律Q=I^2Rt),所以在远距离输电时就要利用大型电力变压器升高电压以减小电流,使导线减小发热,方能有效地减少电能在输电线路上的损失。
由发电厂发出的电功率是一定的,它决定于发电机组的发电能力,发电机的功率不变效应,若提高输电线路中的电压U那么线路中电流I一定会减小,输电线损失的功率一定会相应减小,如果线路中电流降低到原来的1/2那么线路中损失的功率就减少为远损耗的,因此说提高电压可以很有效的降低线路中的功率损失。
参考资料来源:百度百科—高压输电
这是一个物理问题,因为用高压电输送可以减少在线路上浪费的电
分析和讨论的思路是:输电→导线(电阻)→发热→损失电能→减小损失。
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。列举课本上的一组数据。电流通过很长的导线要发出大量的热,请学生计算: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1安,每秒钟导线发热多少?学生计算之后,教师讲述: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。
如何减小导线发热呢?
由焦耳定律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。
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。
要减小电能的损失,必须减小输电电流
另一方面,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。
在原输出总功率(P总)一定时,由(P总)=(I^2)R+(P出)知,要使输电线上的损耗功率(I^2)R减小,须使输电线上的电流I减小。由(P总)=UI知,要使输电线上的电流I减小,在原输出总功率(P总)一定的情况下,须使原输出电压U增大。综上所述,远距离输电须采用高压输电。
输送相同的电功率,电压越高,需要的电流就越小。任何导线都存在一定的电阻,电流通过时导线电阻会白白的消耗一部分功率。电流越大,消耗的功率越大,这种消耗与电流的平方成正比;当导线的截面积一定时,导线越长电阻就越大,消耗的功率也就越多。所以远距离输电时,我们没办法降低导线的电阻,只能想办法减少电流,也就只能用提高电压的办法解决了。其实,这不是好办法,只是没有办法的办法。