远距离输电 · 等效线路模型

把电送远,损耗去了哪里?

输送同样的功率,为什么工程上要先升高电压?调节三个量,盯住电流和线路发热。

设定输电条件

兆瓦
50 兆瓦2000 兆瓦
千伏
35 千伏1000 千伏
欧姆
1 欧姆60 欧姆

输电走廊实时状态

损耗较低
输电线路电流和发热示意图 发电端和用户端由输电线连接,线上的红色流动虚线表示因电流产生的发热程度。 发电端 500 千伏 用户端 约 480 千伏 线路电流 1000 安 导线因 I²r 发热
线路电流 I 1.00 千安 I=P/U
电压损失 ΔU 20.0 千伏 ΔU=Ir
线路损耗 P损 20.0 兆瓦 P损=I²r
输电效率 η 96.0% η=(P-P损)/P

当前线路损耗占输送功率的 4.00%,在该简化模型下可视为合理状态。

同样的 P 和 r,只把 U 加倍

线路电流 I与 U 成反比
当前 U
1.00 千安
2U
500 安
线路损耗 P损与 U² 成反比
当前 U
20.0 兆瓦
2U
5.00 兆瓦

为什么升压能降损?

I=P/U P损=I²r P损=(P/U)²r

输送功率 P 和线路总电阻 r 不变时,U 越高,I 越小;而发热损耗对电流是平方关系,所以效果会被“放大”。