为什么提高电压能减少远距离送电损耗

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/06/27 07:18:20
电压经升压变压器升压后,可以减少线路损耗,提高送电经济性,达到远距离送电的目的

但是为什么电压提高了,损耗会变小呢?

电压越高,电流越大,损耗不是更大了吗

提高电压能减少远距离送电损耗,原理是减少了电流热损耗。
  电流是引起导体发热的电能源。电流越大,特定截面积的导体发热现象就严重。即电流与导体中的自由电子碰撞会发生热效应作用。而电压却没有这一现象。因此,同等功率(P=VI)传输,便采用提高电压减小电流的办法,电流越小导线的热损耗就越小,导线截面就相对缩小,使导线轻便,便于施工和远距离送电。

因为输出的电功率P是一定的,又P=UI,增大U就可以减小输出电流I,电路中损失的电能由公式P=I的平方*R可得P损减少.
因为输电线不是纯电阻电路,不能用P损=UI来算,升高的电压不是在电路上损失的电压,所以也不能用公式P=UI来计算.

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。从我国现在的电力情况来看,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;在15公里~20公里时采用10千伏,有的则用6600伏。输电电压在110千伏以上的线路,称为超高压输电线路。在远距离送电时,我国还有500千伏的超高压输电线路。

为什么要采用高压输电呢?这要从输电线路上损耗的电功率谈起,当电流通过导线时,就会有一部分电能变为热能而损耗掉了。我国目前普遍采用的三相三线制交流输电线路上损耗的电功率为

P耗=3I2R

式中的R为每一条输电线的电阻,I为输电线中的电流。如果要输送的电功率为P,输电线路的线电压为U,每相负载的功率因数为 则输电电流还可表示为

假设送电距离为L,所用输电线的电阻率为ρ,其截面积为S,则R=ρ(L/S)。于是,损耗的电功率可写成

式中。在输送的电功率、输电距离、输电导线材料

及负载功率因数都一定的情况下,C为一常数。

由上式可以看出,输电线截面积S一定时,输电电压U愈高,损耗的电功率P耗就愈小;如果允许损耗的电功率P耗一定时(一般不得超过输送功率的10%),电压愈高,输电导线的截面积就愈小,这可大大节省输电导线所用的材料。

从减少输电线路上的电功率损耗和节省输电