高压交流输电和高压直流输电的优缺点比较

第２４卷总第２６３期　２００６年第３期（上半月）　物理教学探讨　ＶＯ１．２４　Ｎｏ．２６３　（Ｓ）　３．２００６．２５．　Ｊ　６ｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｐｈｙｓｉｃｓ　Ｔｅａｃｈｉｎｇ　高压交流输电和高压直流输电的优缺点比较　－５义永　－江苏常州第四中学，江苏省常州市２１３０１１　不少高中教科书对《交变电流》一章中的交　流输电作了详细的介绍，同时在阅读材料中也对　直流输电作了介绍，这对于拓展学生知识面，加　深学生对电能输送的理解都有很好的效果。在现　代输电工程中，这两种输电方式都有自己的长处　和不足，同时使用它们，可以取得更大经济效益。　笔者在此对高压交流输电和高压直流输电的优　缺点比较再做一些补充，望同行指正。　１　直流输电系统示意图　在直流输电系统中，只有输电环节是直流　电，发电系统仍然是交流电。在输电线路的始端，　发电系统的交流电经换流变压器丁　、丁２升压后，　送到整流器Ｈ。和Ｈ。中去，整流器的主要部件　是可控硅变流器和进行交直流变换的整流阀。它　的功能是将高压交流电变为高压直流电后送入　输电线路。直流电通过输电线路Ｌ　和Ｌ。送到可　逆变压器Ｈ　和Ｈ　降压，交流系统Ａ的电能就　输送到了交流系统Ｂ中。在直流输电系统中，通　过改变交换流器的控制状态，也可以把交流系统　Ｂ中的电能输送到系统Ａ中去，即整流器和可逆　变压器是可以互相转换的。　‘　２　交流输电和直流输电的优缺点比较　２．１直流输电与交流输电架设线路的比较　直流输电一般采用双级中性点接地方式，因　此直流线路仅需两根导线，而三相交流线路则需　要三根导线。可以证明，在同样材料和绝缘水平　条件下，两根导线的直流线路所能输送的功率和　三根导线的交流线路所能输送的有用功率几乎　相等。显然从经济角度看，直流输电比交流输电　省材（所用线材．仅为交流输电的１／２—２／３），省　力，并且线路走廊占地面积也少。　２．２在配电和发电方面的比较　．这方面交流输电存在明显的优势，交流发电　机可以很经济方便地把其他形式的能转化为电　能，生成的交流电可以方便地通过变压器升压和　降压，这给配送电能带来极大的方便，在电站和　配电投资上，交流电源和交流变电站技术要求简　捷明了，比建造同功率的直流电源和直流换流站　相比，造价大为低廉。　２．３电缆线路的比较　由于电缆绝缘在直流电压和交流电压工作　情况下的电位分布和击穿机理不同，因此电缆绝　缘用于直流的允许工作电压比用于交流时高两　倍，例如３５ｋＶ的交流电缆容许在１００ｋＶ左右直　流电压下工作，也就是说在直流工作电压与交流　工作电压相同的情况下，直流电缆的造价远低于　交流电缆。　２．４输电线路的功率损耗比较　直流输电的功率损耗来源于阻抗，而交流输　电的功率损耗不仅表现在阻抗上，线路中的电抗　引起的功率损耗也不可小看。目前，高压输电线　经过大城市时，一般采用地下电缆，输电线经过　海峡时，用海底电缆　由于电缆芯线与大地之间　构成同轴电容器，在交流高压输电线路中，空载　电容电流极为可观。一条２０ＯｋＶ的电缆，每ｋｍ　的电容约为０．２ｔｓＦ，每ｋｍ需供给充电功率约为　３×１Ｏ。ｋｗ，在每ｋｍ输电线路上，每年就要损耗　电能约为２．６×１０　ｋＷ・ｈ，而在直流输电中，由　于电压比较稳定，基本上没有电容电流加在电缆　上。在导线截面积相同，输送有用功率相等的条　件下，直流线路功率损耗约为交流线路的ｚ／３。’　２．５直流输电时，其两侧交流系统不需同步　运行，而交流输电必须同步运行　交流远距离输电，电流的相位在交流输电系　统的两端会产生明显的相位差，并网的各系统交　流电必须同步运行，否则可能在设备中形成强大　的循环电流损耗设备，或造成不同步运行的停电　事故。为此，并网的发电站必须配置复杂庞大的　维普资讯 http://www.cqvip.com

Ｖｏ１．２４　Ｎｏ．２６３　（Ｓ）　３．２００６．２６．　物理教学探讨　第２４卷总第２６３期　２００６年第３期（上半月）　ｊ　ｏｕｒｎａｌ　Ｏｆ　Ｐｈｙｓｉｃｓ　Ｔｅａｃｈｉｎｇ　物理教学中新课引入的方法点滴　张世容　重庆九龙坡区铜罐驿中学，重庆市九龙坡区４０１３２４　任何学科的教学，要想创造最佳的教学效　果，都离不开好的课堂开端，对于内容比较抽象　枯燥的物理课来说，创设一个生动形象的教学情　景尤为重要。课堂情景的设计者是教师，一堂课　上得好与坏，这跟教师所采取的教学步骤、方法　以及创设的课堂情景有很大的联系。我们的课堂　要让学生的心情激荡，使他们感到物理学知识的　神圣，有魅力和诗意，才能在愉快的氛围和环境　中，进发激情，形成积极向上的学习意愿。创设教　学情景的手段和方法多种多样，往往要因人而　异，因课而异。　在创设教学情景中，教师要根据知识内容和　学生特点，设立有风味、学生感兴趣的内容，引入　新课，让学生在悬念中不断的追求新知识，解答　新问题。下面谈几点引入新课的想法：　１　游戏法　在新课进行前，让学生做做与教学有关的游　戏，使学生对即将学习的内容，在活动中得到更　多的了解，以激起学生的学习兴趣。如；在《眼睛　和眼镜》课的引入时，首先让学生蒙上眼睛，体　验什么也看不见的滋味，从而使学生急于想知道　人眼视物的原理，怎样才能保护好眼睛等问题。　２　提问法　课前，找一位同学，有感情的朗读一段与新　课有关的词句。　如：在《眼睛和眼镜》一课时，请一位同学朗　读下列一段内容，眼睛是心灵的窗户，是人体最　重要的感觉器官，视觉的敏锐与否对产生劳动和　生活学习的能力影响极大，人对外界信息的感受　百分之八十五来源于眼睛　眼睛又易受感染和外　伤，因此如何爱护眼睛成为每个人都关心的问　题　使每位同学都很想知道眼睛是怎样看见物体　的，怎样才能保护好眼睛。一旦眼睛近视了又该　怎样矫正。　３　故事法　通过讲与课文内容有关的故事，吸引学生的　注意力，引起学生的好奇心，调动学生的学习积　极性。　如：讲浮力一节内容时，通过讲王冠之谜和　阿基米德的发现来引入，就能达到这一效果　４　竞赛法　根据学生求知、求动、求趣、求异、求新的心　理特点，新课前进行与本节课的内容有关的比　赛，先交待比赛规则，让全班同学当裁判，从比赛　中获得疑问，引入新课。　如：在讲压强一节内容时，我首先让学生做　有关压强内容的游戏，在土豆块上插小木棍（两　位同学分别用小棍平的一端和尖的一端插），看　谁插得多，谁就赢。活动时有意让男同学用平的　一端插，女同学用尖的一端插，让全班同学给他　们倒记时。比赛刚一结束，一位男同学说真笨。笔　者抓住这一问题引入新课效果较好。　５　实验法　在教学中，教师要精心设计疑问，先让学生　感到“山重水复疑无路”，尔后通过自己的努力去　寻找“柳暗花明又一村”。学生对物理实验有很高　的兴趣，采取实验的方法引入新课，有极高的吸　引力。　如：在讲《能的转化》一节内容时，演示割不　段的冰块实验，让学生疑问重重，然后通过本节　内容的学习，解答这些疑问。　总之，好的引入方法，能留住学生的心，打开　学生思维，为本节新课铺平道路，使学生顺利的　掌握本节内容，理解教材内容，启迪学生创造性　思维。教师的新课引入是一门学问，又是一门艺　术，没有固定的模式，只要不断实践，不断摸索，　就会提高自己的教学水平，充分发挥新课引入的　教学功能。　（栏目编辑　黄懋恩）　补偿系统，保证并网后，线路中的电流保持稳定。　而直流输电线路互连时，它两端的交流电网可以　用各自的频率和相位运行，不需进行同步调整。　（栏目编辑　黄懋恩）