通過發(fā)電機(jī)可以大量地生產(chǎn)電能.比如,葛洲壩電站通過發(fā)電機(jī)把水的機(jī)械能變?yōu)殡娔?,發(fā)電功率可達(dá)271.5萬千瓦,這么多的電能當(dāng)然要輸?shù)接秒姷牡胤饺?,發(fā)電站發(fā)出的電能是怎樣輸送到遠(yuǎn)方的呢?
一、電能的輸送
1、電能便于遠(yuǎn)距離輸送
電能通過輸電線就可以輸送到遠(yuǎn)方.相對(duì)于煤炭、石油等能源的輸送需要大量的交通運(yùn)載工具來說,顯然具有它突出的優(yōu)點(diǎn).
2、輸送電能的基本要求:可靠、保質(zhì)、經(jīng)濟(jì).
二、輸電線上的功率損失
1、任何輸電線都有電阻,存在功率損失.
設(shè)輸電電流為i,輸電線電阻為r,則輸電線上的功率損失為: .
設(shè)輸送的電功率為p,輸電電壓為u,輸電線的總長(zhǎng)度為l,橫截面積為s,電阻率為,則輸電電流為.輸電線電阻為.
輸電線上的功率損失可表示為:.
2、減少輸電線上功率損失的方法
(1)減小輸電線的電阻r
①減小輸電線長(zhǎng)度l:由于輸電距離一定,所以在實(shí)際中不可能用減小l來減小r.
②減小電阻率:目前一般用電阻率較小的銅或鋁作導(dǎo)線材料.
③增大導(dǎo)線的橫截面積s,這要多耗資金屬材料,增加成本,同時(shí)給輸電線的架設(shè)帶來很大的困難.
(2)減小輸電電流i
①減小輸送功率p:由于電站的裝機(jī)容量一定,因此電站向外輸送的電功率是一定的,即在實(shí)際中不能以用戶少用或不用電來減少輸電線上的功率損失.
②提高輸電電壓u:在輸送功率p一定,輸電線電阻r一定的條件下,輸電電壓提高到原來的n倍,輸電線上的功率損失降為原來的倍.
采用高壓輸電是減小輸電線上功率損失最有效、最經(jīng)濟(jì)的措施.
三、輸電線路上的電壓損失
1、電壓損失:輸電線路始端電壓u跟末端電壓的差值,稱為輸電線路上的電壓損失,,如圖所示.
2、造成電壓損失的因素
(1)輸電線電阻造成電壓損失.
(2)輸電線的感抗和容抗造成電壓損失.
3、減小輸電線路上電壓損失的方法
(1)減小輸電線電阻r
用增大輸電導(dǎo)線的截面積來減小電阻對(duì)低壓照明電路有效,對(duì)高壓輸電線路效果不佳.
(2)減小輸電電流i
在輸送電功率不變的前提下,提高輸電電壓是有效的措施.
高壓輸電既能減小功率損失,又能減小電壓損失,但在實(shí)際輸送電能時(shí),還需綜合考慮各種因素,依照不同的情況,選擇合適的輸電電壓.
交流輸電時(shí),遇到了感抗和容抗作用的困惑,直流輸電將得到重視和發(fā)展.
四、交流高壓輸電的基本環(huán)節(jié)
處理遠(yuǎn)距離輸電問題時(shí),可根據(jù)具體問題畫出輸電線路示意圖,抓住輸電的兩頭——電源和用電器;分析一條聯(lián)系線一一一一電線;研究?jī)纱坞妷鹤儞Q——升壓和降壓變壓器.