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17.4 發電和輸電

17.4 發電和輸電. E. 熱 身 輸電纜的功率損耗 進度評估 4. ?. 1. 熱 身. 你認為輸電纜使用高電壓的原因是甚麼？. 防止不法之徒從輸電纜偷電。 防止在到達用戶前耗盡電源。 減低電纜的功率損耗。 加速電能的輸送。 交流電只能以高電壓輸送。. . 輸電纜附近所掛的告示牌. 1 輸電纜的功率損耗. 在發電廠產生的電力，必須經過很遠的距離才能輸送到用戶那裏。. 1 輸電纜的功率損耗. 金屬導體是有電阻的……. 長度 . =.  電阻 . +. 延續上百多公里的電纜，其總電阻是相當驚人的。. 怎樣才能降低功率損耗呢？.

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  1. 17.4 發電和輸電 E 熱 身 輸電纜的功率損耗 進度評估 4 ? 1 17.4 發電和輸電

  2. 熱 身 你認為輸電纜使用高電壓的原因是甚麼？ 防止不法之徒從輸電纜偷電。 防止在到達用戶前耗盡電源。 減低電纜的功率損耗。 加速電能的輸送。 交流電只能以高電壓輸送。  輸電纜附近所掛的告示牌 17.4 發電和輸電

  3. 1 輸電纜的功率損耗 在發電廠產生的電力，必須經過很遠的距離才能輸送到用戶那裏。 17.4 發電和輸電

  4. 1 輸電纜的功率損耗 金屬導體是有電阻的…… 長度 = 電阻 + 延續上百多公里的電纜，其總電阻是相當驚人的。 怎樣才能降低功率損耗呢？ 17.4 發電和輸電

  5. 實驗 17h 輸電線模型 裝置輸電模型，研究以 (a) 低壓直流電和(b) 低壓交流電輸電的情況。 用戶端 1 m 比較一下兩顆燈泡的亮度。 發電廠端 輸電線 接低壓直流電源 17.4 發電和輸電

  6. 實驗 17h 輸電線模型 裝置輸電模型，研究以 (c) 高壓交流電輸電的情況。 用戶端 比較一下兩顆燈泡的亮度。 發電廠端 降壓器 升壓器 接 12 V 交流電電源 17.4 發電和輸電

  7. 實驗 17h 輸電線模型 錄像片段 17.4 發電和輸電

  8. 1 輸電纜的功率損耗 實驗17h： 用戶端 (a) 低壓直流電 1 m 輸電線 (b) 低壓交流電 暗 輸電線的功率損耗大 發電廠端 亮 12 V 直流電／ 12 V 交流電 17.4 發電和輸電

  9. 1 輸電纜的功率損耗 用戶端 實驗17h： (c) 高壓交流電 發電廠端 提升電壓  降低「輸電纜」中的電流 亮度相同  電纜中的功率損耗(I2R) 降壓器 接 12 V 交流電源 升壓器 17.4 發電和輸電

  10. ? ? ? 問　題 問　題 問　題 例題 9 例題 8 例題 7 例題 7，例題 8和例題 9 E E 輸電纜的功率損耗 輸電纜的功率損耗 E 地下鐵路的電力供應 17.4 發電和輸電

  11. 進度評估 4 1在輸電網絡裡，變壓站有甚麼功用？ 2 電纜的功率損耗是多少？ 17.4 發電和輸電

  12. Q1 在輸電網絡裡，變壓站有甚麼功用？ 在輸電網絡裡，變壓站有甚麼功用？ A發電 B 降低電壓 C 降低電流 （相片提供：HK Electric Co. Ltd） 17.4 發電和輸電

  13. Q2 電纜的功率損耗是多少？ 在某段輸電網絡中，以 275 kV 的電壓輸送3420 MW 的電功率。如果電纜的電阻是 5，那麼電纜的功率損耗是多少？ 經過電纜的電流 I ( ) ( ) P 3.42  109 1.24  104 A = = = ____________ 275 000 V 電纜的功率損耗 (1.24  104)2 I2 = _____ R = ________________  5 769 MW = ____________ 17.4 發電和輸電

  14. 完 結 17.4 發電和輸電

  15. 例題 7 = = P 4000 V 200 輸電纜的功率損耗 一段總電阻為 5  的電纜輸送 4 kW 的功率。 以200 V 輸電： 電纜中的電流 電纜的總電阻 = 5  ~ 200 V = 20 A 電纜的功率損耗 = I2R (a) 如果輸電電壓為200 V，試計算電纜的功率損耗。 = 202 5 = 2000 W 17.4 發電和輸電

  16. 例題 7 = = P 4000 V 4000 輸電纜的功率損耗 一段總電阻為 5  的電纜輸送 4 kW 的功率。 以 4000 V 輸電： 電纜中的電流 電纜的總電阻 = 5  ~ 4000 V = 1 A (b) 如果輸電電壓為4000 V，試計算電纜的功率損耗。  電纜的功率損耗 = I2R = 12 5 = 5 W 17.4 發電和輸電

  17. 例題 7 輸電纜的功率損耗 一段總電阻為5  的電纜輸送4 kW 的功率。 用以下電壓輸電，電纜的功率損耗： 電纜的總電阻= 5  200 V / 4000 V ~ • 200 V = 2000 W • 4000 V = 5 W 從計算結果中，你能得出甚麼結論？ 以高壓輸電，電纜的功率損耗可大大降低。 17.4 發電和輸電

  18. 返 回 17.4 發電和輸電

  19. 例題 8 輸電纜的功率損耗 (a) 供給農舍的電壓是多少？ 電纜的總電阻 = 0.5  電線桿的電壓= 220 V I = 12 A 農舍 17.4 發電和輸電

  20. 例題 8 輸電纜的功率損耗 (a) 供給農舍的電壓是多少？ 電線桿的電壓 = 220 V 電纜的總電阻 = 0.5  電纜的總電阻 = 0.5  ~ 220 V I = 12 A 電纜兩端的電壓 = IR = 12  0.5 = 6 V = 220  6 = 214 V 供給農舍的電壓 17.4 發電和輸電

  21. 例題 8 輸電纜的功率損耗 (b) 電線桿提供的功率是多少？ 電線桿的電壓 = 220 V 電纜的總電阻 = 0.5  電纜的總電阻 = 0.5  ~ 220 V I = 12 A 電線桿提供的功率 = 12 220 = 2640 W = IV 17.4 發電和輸電

  22. 例題 8 輸電纜的功率損耗 (c) 電纜的功率損耗百分比是多少？ 電線桿的電壓= 220 V 電纜的總電阻 = 0.5  電纜的總電阻 = 0.5  ~ 220 V I = 12 A 電線桿提供的功率 = 2640 W 電纜的功率損耗 = I2R = 122 0.5 = 72 W 電纜的功率損耗百分比 = 72/2640 100 % = 2.7 % 17.4 發電和輸電

  23. 返 回 17.4 發電和輸電

  24. 例題 9 地下鐵路的電力供應 1 中電以 33 kV 的交流電為地下鐵路供電。 2 沿鐵路每隔 4 km 或 5 km 就有一座變壓站，把電源轉換：33 kV a.c.  1.5 kV a.c. 3 然後 1.5 kV a.c.  1.5 kV d.c.，以推動列車的電動機。 4 或 5 km 中華電力提供33 kV a.c. 變壓器 變壓器 1.5 kV a.c. 1.5 kV a.c. 1.5 kV d.c. 1.5 kV d.c. 地鐵 17.4 發電和輸電

  25. 例題 9 變壓器 變壓器 1.5 kV a.c. 1.5 kV a.c. 1.5 kV d.c. 1.5 kV d.c. 地下鐵路的電力供應 4 或 5 km 中華電力提供33 kV a.c. 地鐵 (a) 為甚麼需要這麼多變壓站？ 如果只興建一座變壓站來向整條鐵路供電，  電纜的功率損耗就太大。 17.4 發電和輸電

  26. 例題 9 變壓器 變壓器 1.5 kV a.c. 1.5 kV a.c. 1.5 kV d.c. 1.5 kV d.c. Np Vp 33 = = Ns Vs 1.5 地下鐵路的電力供應 4 或 5 km 中華電力提供33 kV a.c. 地鐵 (b) 若要把 33 kV a.c. 的電壓轉換成1.5 kV a.c.，變壓器的匝數比是多少？ = 22 17.4 發電和輸電

  27. 變壓器 變壓器 1.5 kV a.c. 1.5 kV a.c. 1.5 kV d.c. 1.5 kV d.c. 例題 9 變壓器匝數比 = 22 : 1 地下鐵路的電力供應 4 或 5 km 中華電力提供33 kV a.c. 地鐵 (c) 假設變壓器的效率為 100%。如果架空電纜可輸送 400 A的電流， (i) 變壓器副線圈的輸出功率是多少？ 功率 = IV = 400  1.5 = 600 kW 17.4 發電和輸電

  28. 變壓器 變壓器 1.5 kV a.c. 1.5 kV a.c. 1.5 kV d.c. 1.5 kV d.c. Is 400 匝數比 22 例題 9 變壓器匝數比 = 22 : 1 地下鐵路的電力供應 4 或 5 km 中華電力提供33 kV a.c. 地鐵 (c) 假設變壓器的效率為 100%。如果架空電纜可輸送 400 A的電流， (ii) 變壓器原線圈的電流 (Ip)是多少？ Ip = = 18.2 A = 17.4 發電和輸電

  29. 返 回 17.4 發電和輸電

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