P
遠距離輸電損耗的電功率P=輸電電壓的平方除以線路的電阻
在輸電導線上,由於電流的熱效應,必然有一部分電能轉化成熱而損失掉,導線越長,損失越多。
怎樣才能減少輸電導線上的能量損失呢?
根據焦耳定律Q=I2Rt,可以有兩種方法來減少送電中的電能損失。一種方法是減小輸電線的電阻,另一種方法是減小輸送的電流。
由R=PlS可知,在輸電線長度l已定的情況下,為了減小輸電線的電阻,應當選用電阻率小、橫截面積大的導線,目前一般用電阻率較小的銅或鋁作導線材料。但是,要增大導線的橫截面積,就要多耗費金屬材料,會使輸電線太重,在輸電線短的情況下(例如在電解車間裡),所用金屬總量不多,架線問題又容易解決,可以採用增大橫截面積的辦法來減小電阻。但是在輸電線很長(例如幾百千米)的情況下,增大導線橫截面積耗費金屬太多,導線又太重,給架線帶來很大的困難。
由於導線不可能太粗,遠距離送電,靠減小電阻的辦法所能減少的能量損失是很有限的。
另一種方法是減小導線中的電流。由於轉化為熱的能量跟電流的二次方成正比,所以在導線電阻不變的條件下,電流如果減小到原來的百分之一,能量損失就減少到原來的萬分之一。
由於P=UI,要保證輸出的電功率不變,在減小電流的同時,就必須提高輸電的電壓,也就是採用高壓輸電。
目前中國遠距離送電採用的電壓有110千伏、220千伏和330千伏,在少數地區已開始採用500千伏的超高壓送電。目前世界上正在試驗的最高輸電電壓是1150千伏。
大型發電機發出的電壓,等級有10.5千伏、13.8千伏、15.75千伏、18.0千伏,都不符合遠距離送電的要求。因此,要在發電站內用升壓變壓器升壓後再向遠距離送電.如果輸電電壓是220千伏或330千伏,到了用電區,先在一次高壓變電所降到110千伏,再由二次高壓變電所降到10千伏,其中一部分送往需要高電壓的工廠,另一部分送到低壓變電所降到220/380伏,送給一般用戶。
遠距離輸電能量損失一般佔總量的0.5%~1%之間。
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遠距離輸電損耗的電功率P=輸電電壓的平方除以線路的電阻
在輸電導線上,由於電流的熱效應,必然有一部分電能轉化成熱而損失掉,導線越長,損失越多。
怎樣才能減少輸電導線上的能量損失呢?
根據焦耳定律Q=I2Rt,可以有兩種方法來減少送電中的電能損失。一種方法是減小輸電線的電阻,另一種方法是減小輸送的電流。
由R=PlS可知,在輸電線長度l已定的情況下,為了減小輸電線的電阻,應當選用電阻率小、橫截面積大的導線,目前一般用電阻率較小的銅或鋁作導線材料。但是,要增大導線的橫截面積,就要多耗費金屬材料,會使輸電線太重,在輸電線短的情況下(例如在電解車間裡),所用金屬總量不多,架線問題又容易解決,可以採用增大橫截面積的辦法來減小電阻。但是在輸電線很長(例如幾百千米)的情況下,增大導線橫截面積耗費金屬太多,導線又太重,給架線帶來很大的困難。
由於導線不可能太粗,遠距離送電,靠減小電阻的辦法所能減少的能量損失是很有限的。
另一種方法是減小導線中的電流。由於轉化為熱的能量跟電流的二次方成正比,所以在導線電阻不變的條件下,電流如果減小到原來的百分之一,能量損失就減少到原來的萬分之一。
由於P=UI,要保證輸出的電功率不變,在減小電流的同時,就必須提高輸電的電壓,也就是採用高壓輸電。
目前中國遠距離送電採用的電壓有110千伏、220千伏和330千伏,在少數地區已開始採用500千伏的超高壓送電。目前世界上正在試驗的最高輸電電壓是1150千伏。
大型發電機發出的電壓,等級有10.5千伏、13.8千伏、15.75千伏、18.0千伏,都不符合遠距離送電的要求。因此,要在發電站內用升壓變壓器升壓後再向遠距離送電.如果輸電電壓是220千伏或330千伏,到了用電區,先在一次高壓變電所降到110千伏,再由二次高壓變電所降到10千伏,其中一部分送往需要高電壓的工廠,另一部分送到低壓變電所降到220/380伏,送給一般用戶。