【高二物理高压输电知识点】 高二物理知识点总结
- 格式:doc
- 大小:24.00 KB
- 文档页数:2
物理高压输电知识点总结高压输电是指在输电网中采用高电压来传输电能的一种技术。
通过提高输电线路的电压,可以减小电流,从而减小线路损耗,提高输电效率。
高压输电技术在现代电力系统中起着重要作用,本文将对高压输电的基本原理、技术特点和发展趋势进行总结。
一、高压输电的基本原理高压输电的基本原理是利用欧姆定律和功率公式来实现电能的远距离传输。
按照欧姆定律,电流的大小与电压和电阻成反比,即I=U/R。
因此,为了减小输电线路的电流,可以通过提高输电线路的电压来实现。
而根据功率公式P=UI,可以看出功率与电压和电流的乘积成正比,因此在保持功率不变的情况下,提高电压就可以减小电流。
基于以上原理,高压输电技术采用了交流输电和直流输电两种方式。
在交流输电中,采用了变压器来实现电压的升高和降低,而在直流输电中,则采用了换流站来实现电压的变换。
二、高压输电的技术特点1. 减小线路损耗通过提高输电线路的电压,可以减小输电线路的电流,进而减小线路损耗。
线路损耗主要来自于电阻损耗和感抗损耗,在输电线路的电流较大时,线路损耗将会增加。
因此,采用高压输电技术可以有效地减小输电线路的电阻损耗和感抗损耗,提高输电效率。
2. 节约线路投资采用高压输电技术可以减小输电线路的电流,这意味着可以采用较小截面的导线来承载相同的功率。
因此,可以节约线路的材料和施工成本,降低输电线路的投资。
3. 降低电网损耗高压输电技术不仅可以减小输电线路的损耗,还可以减小整个电网的损耗。
在输电线路的损耗减小后,可以减小变电站和配电线路的电流,进而降低电网的损耗,提高电网的经济性。
4. 提高电力系统的稳定性高压输电技术可以提高电力系统的稳定性,减小输电线路的电流可以减小线路的电磁辐射和电磁场的扰动,减小对周围环境和人体的影响。
此外,高压输电技术还可以提高电网的抗干扰性能,增强电力系统的抗扰性。
5. 实现异地输电高压输电技术可以实现异地输电,即可以将远距离的电能进行传输。
高二物理选修二知识点归纳笔记1.直流电路
-电流的定义和电流的方向选择
-电阻和电阻系列并联
-欧姆定律和功率的计算公式
-电池和电源的特点和种类
-电流的分流和电压的分压
-电阻的测量和接线方法
2.磁通和电磁感应
-磁通和磁感应强度的定义和计算
-法拉第电磁感应定律和电动势的计算
-楞次定律和磁感应强度的方向判断
-右手法则和左手法则的应用
-互感和自感的概念和计算
3.电磁振荡和交流电
-简谐振动的描述和特点
-阻尼振荡和受迫振荡
-RLC电路和共振现象
-电阻、电感和电容的相位关系
-交流电的描述和正弦函数表示方法
4.光的干涉和衍射
-干涉和干涉条纹的产生原理
-杨氏干涉实验和双缝干涉实验
-实验条件和干涉条纹的计算
-衍射和单缝衍射实验
-衍射图样的计算和实验结果分析
5.光的偏振和光的波动性
-光的偏振的定义和产生方法
-偏振光的性质和偏振片的应用
-双折射和光的波动性
-光的相干性和不同波长光的干涉
-光的干涉、衍射和偏振的实际应用
6.原子物理
-玻尔模型和氢原子能级结构
-能级跃迁和光谱线的解释
-普朗克和爱因斯坦的光量子假说
-德布罗意和波尔的拉斐尔原理
-惠更斯和费马的干涉与衍射原理的推广。
物理高二远程输电知识点远程输电是指将发电厂产生的电能通过输电线路远距离传输到用电地点的过程。
这种输电方式相比于近距离输电,具有传输距离长、损耗小、经济性高等优势。
本文将介绍物理高二远程输电的相关知识点。
一、输电线路的选取在远程输电中,选择合适的输电线路非常重要。
一般而言,远程输电线路采用高压输电线路,如高压直流(HVDC)输电线路和高压交流(HVAC)输电线路。
1. HVDC输电线路HVDC输电线路是指直流电能通过线路传输。
它具有输电损耗小、输电距离远、稳定性好等优点。
HVDC输电线路使用换流站将交流电转变为直流电,并通过长距离的电缆或架空线路输送。
在接收站,再由换流站将直流电转变为交流电供给用户。
2. HVAC输电线路HVAC输电线路是指交流电能通过线路传输。
它具有输电损耗小、建设成本低、维护方便等特点。
HVAC输电线路分为两种类型:低频交流输电和高频交流输电。
低频交流输电适用于大功率长距离传输,而高频交流输电适用于小功率近距离传输。
二、输电损耗及其计算在远程输电过程中,电能会因为电阻、电感和电容等因素而发生损耗。
为了评估输电线路的性能,需要计算输电损耗。
1. 阻性损耗阻性损耗是由电阻引起的电能损耗。
它与电流的平方成正比,与电阻值和输电距离成正比。
阻性损耗计算公式为:P=I^2R,其中P表示损耗功率,I表示电流,R表示电阻。
2. 电感耗电感耗是由电感引起的电能损耗。
它与电流和频率成正比,与电感值和输电距离成正比。
电感耗的计算公式为:P=2πfLI^2,其中P表示损耗功率,f表示频率,L表示电感,I表示电流。
3. 电容耗电容耗是由电容引起的电能损耗。
它与电流和频率成正比,与电容值和输电距离成正比。
电容耗的计算公式为:P=2πfCU^2,其中P表示损耗功率,f表示频率,C表示电容,U表示电压。
三、输电线路的安全性及其提升措施为了确保远程输电的安全性,必须采取一系列措施来降低事故风险并保障供电质量。
高二物理第五节 电能的输送人教实验版【本讲教育信息】一. 教学内容: 第五节 电能的输送二. 知识要点:1. 知道电能输送的根本要求。
2. 会分析为什么要采用高压输电。
3. 会计算电能输送的有关问题。
U 输U 有I 输U 损 R 0三. 重点、难点:〔一〕分清几个重要关系:设输电线的总电阻为R 。
1. 输送的电压U 输、电流I 输、功率P 输。
其中P 输=U 输 I 输2. 输电线上损失的电压U 损和功率P 损。
U 损=I 输R 。
P 损=U 2损/R 。
3. 用电器获得的电压U 有和功率P 有。
U 有=U 输-U 损, P 有=P 输-P 损〔二〕分析高压送电的原因:输送的功率P 输=U 输I 输 ,所以输电线上的电流强度I 输=P 输/U 输 。
输电线的总电阻R =SL ρ,L 为输电线的总长度,输电线上损失的功率P 损=I 输2R 远距离送电输电线的电阻不可忽略,在导线上损失的电能不可忽略,在输电线损失的功率是发热功率:P 损=I 2R 。
R l s=ρ,减小电阻:选用ρ小的,l 不可变S 不能无限加大,只有减小输送电流。
在输送功率一定时,U 越大,I 越小,损失越小。
千万注意输送电流,R UP P U P I ,R U I 22⋅==≠损应是 ,P ,R 一定,U 越大,损失功率越小。
〔三〕远距离输电线路组成:发电机→升压变压器→输电线→降压变压器→用户一定要画出远距离输电的示意图来,包括发电机、两台变压器、输电线等效电阻和负载电阻。
并按照规范在图中标出相应的物理量符号。
一般设两个变压器的初、次级线圈的匝数分别为n 1、n 1′n 2、n 2′,相应的电压、电流、功率也应该采用相应的符号来表示。
从图中应该看出功率之间的关系是:P 1=P 1′,P 2=P 2′,P 1′=P r +P 2。
电压之间的关系是:2122221111,,U U U n n U U n n U U r +=''=''='。
2018年高二物理知识点:高压输电(1)高压直流输电的概念和分类概念:高压直流输电由将交流电变换为直流电的整流器、高压直流输电线路以及将直流电变换为交流电的逆变器三部分组成。
高压直流输电是交流-直流-交流形式的电力电子换流电路。
常规高压直流输电:半控型的晶闸管,采取电网换相。
VSC高压直流输电:全控型电力电子器件,采用器件换相。
分类:长距离直流输电(两端直流输电),背靠背(BTB)直流输电方式,交、直流并联输电方式,交、直流叠加输电方式,三级直流输电方式。
(2)直流系统的构成1.直流单级输电:大地或海水回流方式,导体回流方式。
2.直流双极输电:中性点两端接地方式,中性点单端接地方式,中性线方式。
3.直流多回线输电:线路并联多回输电方式,换流器并联的多回线输电方式。
4.多端直流输电:并联多端直流输电方式,串联多端直流输电方式。
(3)高压直流输电的特点优点:经济性:高压直流输电的合理性和适用性体现在远距离、大容量输电中。
互连性:可实现电网的非同步互连,可实现不同频率交流电网的互连。
控制性:具有潮流快速可控的特点缺点:①直流输电换流站的设备多、结构复杂、造价高、损耗大、运行费用高、可靠性也较差。
②换流器工作时会产生大量的谐波,处理不当会对电网运行造成影响,必须通过设置大量、成组的滤波器消除这些谐波。
③电网换相方式的常规直流输电在传送有功功率的同时,会吸收大量无功功率,可达有功功率的50%~60%,需要大量的无功功率补偿装置及相应的控制策略。
④直流输电的接地极和直流断路器问题都存在一些没有很好解决的技术难点。
(4)目前已投运20个直流输电工程2010年,我国已建成世界上第一条±800KV的最高直流电压等级的特高压直流输电工程。
五直:天-广工程(±500,2000年),三-广工程(2004年),贵-广I 回工程(2004年),贵-广II回工程(2008年),云广特高压工程(±800KV)(5)轻型直流输电特点:1.电压源换流器为无源逆变,对受端系统没有要求,故可用于向小容量系统或不含旋转电机的负荷供电。
高二物理上册第三章高压输电的知识点(1)高压直流输电的概念和分类概念:高压直流输电由将交流电变换为直流电的整流器、高压直流输电线路以及将直流电变换为交流电的逆变器三部分组成。
高压直流输电是交流-直流-交流形式的电力电子换流电路。
常规高压直流输电:半控型的晶闸管,采取电网换相。
VSC高压直流输电:全控型电力电子器件,采用器件换相。
分类:长距离直流输电(两端直流输电),背靠背(BTB)直流输电方式,交、直流并联输电方式,交、直流叠加输电方式,三级直流输电方式。
(2)直流系统的构成1.直流单级输电:大地或海水回流方式,导体回流方式。
2.直流双极输电:中性点两端接地方式,中性点单端接地方式,中性线方式。
3.直流多回线输电:线路并联多回输电方式,换流器并联的多回线输电方式。
4.多端直流输电:并联多端直流输电方式,串联多端直流输电方式。
(3)高压直流输电的特点优点:经济性:高压直流输电的合理性和适用性体现在远距离、大容量输电中。
互连性:可实现电网的'非同步互连,可实现不同频率交流电网的互连。
控制性:具有潮流快速可控的特点缺点:①直流输电换流站的设备多、结构复杂、造价高、损耗大、运行费用高、可靠性也较差。
②换流器工作时会产生大量的谐波,处理不当会对电网运行造成影响,必须通过设置大量、成组的滤波器消除这些谐波。
③电网换相方式的常规直流输电在传送有功功率的同时,会吸收大量无功功率,可达有功功率的50%~60%,需要大量的无功功率补偿装置及相应的控制策略。
④直流输电的接地极和直流断路器问题都存在一些没有很好解决的技术难点。
(4)目前已投运20个直流输电工程(详见p14)2010年,我国已建成世界上第一条±800KV的最高直流电压等级的特高压直流输电工程。
五直:天-广工程(±500,2000年),三-广工程(2004年),贵-广I回工程(2004年),贵-广II回工程(2008年),云广特高压工程(±800KV)(5)轻型直流输电特点:1.电压源换流器为无源逆变,对受端系统没有要求,故可用于向小容量系统或不含旋转电机的负荷供电。
高中物理电能的输送知识点高中物理电能的输送知识点许多大型水电站建设在远离我们的高山峡谷之中,电能在那里生产出来,并不能马上被使用,它只有通过电力网跨过千山万水到达城市、工厂,走进千家万户,才能被使用;离城市较近的火电厂、核电站生产出的电能也要通过电力网传输,才能被使用。
因此,电力网成为连接电厂和用户的纽带,它就像是电力系统中的“血管”。
电力网是由升压变压器、传输线路、高压塔架、降压变压器、无功补偿器、避雷器等电气设备,以及监视和控制自动装置所组成的复杂网络系统。
下图即为一变电站的输配电系统。
高中物理变电站的输配电系统电能在发电机中生产出来,此时电压为10kV左右,经升压变压器变成220kV或500kV后,通过超高压输电线输送到城市的供电网上,再经多级降压变压器最终变为220V,才能供我们使用。
这就是常见的交流输电方式。
由于交流输电日益暴露出一些问题。
因此人们也开始采用新型的高压直流输电方式进行远距离输电,在我国建成的就有“葛-上”(葛洲坝-上海)500kV直流输电线。
高压直流输电方式就是在原有的交流输电网中增加了整流器(把交流电变为直流电)和逆变器(把直流电变为交流电),来完成其任务的。
那为什么传输时要采用超高压(500kV等)输电呢?主要是因为要减少线损(Q),也就是电能在传输时在传输线上以热能等形式白白损失掉的能量。
只有不断地提高电压,才能减少线损Q与通过传输线的电流I有这样的关系:Q=I2R,因为传输线的电阻R一定,因此要减少Q就要减小I,而I 又与电压U成反比,因此,减少线损就要提高电压。
我们平时最常见到的传输线路就是架空线路,其次是电力电缆。
最新的、最有前途的传输线要数高温超导导线了,据华中理工大学超导电力科研与发展中心提供的一份报告,目前,中国输配电系统的网络损耗高达百分之八点五,到,按预测的装机容量,中国在输配电网上将损失二到三个三峡电站所发出的电能。
而高温超导导线由于其零电阻的特性,将能极大地减少线损。
【高二物理高压输电知识点】高二物理知识点总结
高二物理上册第三章知识点:高压输电
(1)高压直流输电的概念和分类
概念:高压直流输电由将交流电变换为直流电的整流器、高压直流输电线路
以及将直流电变换为交流电的逆变器三部分组成。
高压直流输电是交流-直流-交流形式的电力电子换流电路。
常规高压直流输电:半控型的晶闸管,采取电网换相。
vsc高压直流输电:全控型电力电子器件,采用器件换相。
分类:长距离直流输电(两端直流输电),背靠背(btb)直流输电方式,交、
直流并联输电方式,交、直流叠加输电方式,三级直流输电方式。
(2)直流系统的构成
1.直流单级输电:大地或海水回流方式,导体回流方式。
2.直流双极输电:中性点两端接地方式,中性点单端接地方式,中性线方式。
3.直流多回线输电:线路并联多回输电方式,换流器并联的多回线输电方式。
4.多端直流输电:并联多端直流输电方式,串联多端直流输电方式。
(3)高压直流输电的特点
优点:经济性:高压直流输电的合理性和适用性体现在远距离、大容量输电中。
互连性:可实现电网的非同步互连,可实现不同频率交流电网的互连。
控制性:具有潮流快速可控的特点
缺点:
①直流输电换流站的设备多、结构复杂、造价高、损耗大、运行费用高、可靠性也较差。
②换流器工作时会产生大量的谐波,处理不当会对电网运行造成影响,必须通过设置大量、成组的滤波器消除这些谐波。
③电网换相方式的常规直流输电在传送有功功率的同时,会吸收大量无功功率,可达有功功率的50%~60%,需要大量的无功功率补偿装置及相应的控制策略。
④直流输电的接地极和直流断路器问题都存在一些没有很好解决的技术难点。
(4)目前已投运20个直流输电工程(详见p14)
20xx年,我国已建成世界上第一条±800kv的最高直流电压等级的特高压直流输电工程。
五直:天-广工程(±500,2000年),三-广工程(2004年),贵-广i回工程(2004年),贵-广ii回工程(2008年),云广特高压工程(±800kv)
(5)轻型直流输电
特点:
1.电压源换流器为无源逆变,对受端系统没有要求,故可用于向小容量系统或不含旋转电机的负荷供电。
2.电压源换流器产生的谐波大为削弱,对无功功率的需要也大大减少,同时只需要在交流母线上安装一组高通滤波器即可满足谐波标准要求;无须安装直流
滤波器和平波电抗器。
3.不用出现换相失败故障(低电压大电流)。
4.模块化设计使vsc直流输电工程缩短工期。
5.可实现无人值班或少人值守运行。
6.控制器可根据交流系统的需要实现自动调节,所以两侧电压源型换流器不需要通信联络,从而减少通信的投资及运行维护费用。
7.可不装设换流变压器,同时可简化开关,从而进一步降低造价,提高vsc直流输电的竞争力。
感谢您的阅读!。