为什么电力系统要尽可能提高输电电压?

如题所述

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。

高压输电是为了减小电能损耗和降低输电系统造价。

1,电能损耗主要是输电设备发热引起的损耗,输电设备发热最主要的是和电流有关。功率和电压电流成正比,同一功率输送时电压越高那么电流就越小,电流越小造成输电设备发热量越小,故损耗越小。

2,降低输电系统造价。再输电设备选型时不仅考虑电压等级,还要考虑载流量。电流越大所需要的导线就越粗,材料用量就会增多。像输电线路动辄几十上百公里升值上千公里的。导线截面每增加一平方毫米,用量都是巨大的。

另一个方面,我国的发电和用电是极不匹配的,用电大省的发电能力满足不了,发电大省的电用不完,故采取了“西电东送”等计划。如果是近距离输电当然没必要费那么大功夫升高电压然后再降低电压。

我们国家要大力发展特高压直流输电:

对于直流电,只有一个参数:就是幅值,也就是电压的数值。这个参数相同,两个系统就可以并列。所以直流系统还可以充当交流系统的粘合剂。

把两个由于系统稳定性而不适合联网或参数不同不能联网的交流系统,通过直流高压来实现非同步联网(背靠背)。如果有一天,中国(频率50Hz)和美国(频率60Hz)电网连起来了,那一定是通过直流连接的。

还有,直流输电更省成本。输送同样的功率,我们用的三相交流系统,需要三根导线,而直流只要两根(正负极)。这就节约了大量的空间,也简化了杆塔结构。要知道输电走廊的宽度和杆塔成本,在电力线路成本上占了不小的比例。

而且交流电还有个直流电没有的臭脾气——集肤效应。一根导线上的交流电电流密度,总是表现为外围大中间小,也就是说,导线中间部分是白白浪费的。

人们为了解决这个问题,采用了分裂导线的方法(分裂导线还有其他作用,例如减小电抗,降低电晕损耗,提高可靠性等),也增加了工艺的复杂程度。

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第1个回答  2020-07-30

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。

相关的几个简单的物理公式:I=U/R,Q=I*2Rt,Q=U*2t/R(这个是推导出来的,式子里只有U和R更加直观)。

扩展资料

减少输电损失的方法

从减少输电线路上的电功率损耗和节省输电导线所用材料两个方面来说,远距离输送电能要采用高电压或超高电压。

但也不能盲目提高输电电压,因为输电电压愈高,输电架空线的建设,对所用各种材料的要求愈严格,线路的造价就愈高。所以,要从具体的实际情况出发,做到输电线路既能减少功率损耗,又能节约建设投资。

参考资料来源:百度百科-高压输电

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第2个回答  2012-10-21
为了减少损耗。
功率=电流*电阻。
电流=电压/电阻
输电过程中,电阻一定,那么电压越高,电流就越小,那么损失功率也就越少。本回答被网友采纳
第3个回答  2012-10-21
传输电力的时候电阻和功率基本是固定的,输电电压越高则电流越小,相对来说电能的损耗就越低,简单来说就是为了减少电力的损耗
第4个回答  2012-10-21
在输送最大功率的前提下尽可能地把输 送电流给降下来!P=IU I=U/R
电流小了,线阻损耗也低!线材成本也低了!架设难度也低了!这就是高压送电的缘由!
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