远距离输电的相关计算_章节学习

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题型：单选题

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单选题

如图甲为某水电站的电能输送示意图，升压变压器原、副线圈匝数比为l：lO，降压变压器的副线圈接有负载R，升压、降压变压器之间的输电线路的电阻不能忽略，变压器均为理想变压器，升压变压器左侧输人如图乙的交变电压，下列说法中正确的是（　　）

A交变电流的频率为100Hz

B升压变压器副线圈输出电压为22V

C增加升压变压器副线圈匝数可减少输电损失

D当R 减小时，发电机的输出功率减小

正确答案

C

解析

解：A、根据T=2×10-2s，则频率为50Hz，故A错误；

B、由图象得到，升压变压器原线圈两端交变电压u=-220cos100πt （V）；则有效值为220V，升压变压器原、副线圈匝数之比为1：l0，故升压变压器副线圈的输出电压为：10×220V=2200V，故B错误；

C、当增加升压变压器副线圈匝数，根据电压与匝数成正比，可知，升压变压器的输出电压提高，则电路中的电流减小，导致损失的电能减小，故C正确；

D、当R减小时，由于升压变压器的输入电压不变，输出电压不变，则输出功率将增大，所以发电机的输出功率也增大，故D错误；

故选C．

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题型：填空题

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填空题

如图所示为一远程输电的原理图，变压器为理想变压群，则n1______n2，U2______U3，P1______P2，P1______P4（填“大于”“小于”或“等于”）

正确答案

小于

大于

等于

大于

解析

解：远程输电需要先经过一个升压变压器将电压增大，然后在经过一降压变压器，最后供给用户，在远程输电过程中要考虑电压和能量的损失．

根据知电压和匝数成正比，因u2＞u1，故n1小于n2，理想变压器无能量损失，P1 等于P2，在远程输电过程中要考虑电压和能量的损失，故U2大于U3，P1 大于P4．

故答案为：小于，大于，等于，大于．

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题型：简答题

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简答题

发电站通过升压变压器、输电导线和降压变压器把电能输送给用户，如果升压变压器和降压变压器都可视为理想变压器，发电机的输出功率是P=100KW，输出电压是U1=250V，升压变压器的原副线圈的匝数比为1：25．

（1）求输电导线中的电流；

（2）若输电导线中损失的电功率是发电机输出功率的4%，求降压变压器原线圈两端的电压．

正确答案

解：（1）对升压变压器，

P=U2I2，

解得I2=16A．

（2）输电线中损失的电功率P损=4%P=4KW

由P损=，

降压变压器原线圈两端电压U3=U2-I2R

代入数据解得U3=6000V．

答：（1）输电线中的电流为16A；

（2）降压变压器原线圈两端的电压为6000V．

解析

解：（1）对升压变压器，

P=U2I2，

解得I2=16A．

（2）输电线中损失的电功率P损=4%P=4KW

由P损=，

降压变压器原线圈两端电压U3=U2-I2R

代入数据解得U3=6000V．

答：（1）输电线中的电流为16A；

（2）降压变压器原线圈两端的电压为6000V．

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题型：简答题

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简答题

一台发电机电大输出功率为4000kW，电压为4000V，经变压哭T1升压后向远方输电．输电线路总电阻R=1kΩ到目的地经变压器T2降压，负载为多个正常发光的灯泡（220V，60W）．若在输电线路上消耗的功率为发电机输出功率的10%，变压器T1和T2的损耗可忽略，当发电机处于满负荷工作状态时，

（1）升压变压器T1原、副线圈电流分别为多少？其匝数比为多少？

（2）升压变压器T2原、副线圈电流分别为多少？其匝数比为多少？

（3）要使灯泡均正常发光，最多可以接多少盏？

正确答案

解：（1）输电线路上消耗的功率为△P=10%P=400kW=I22r

可知输电线上电流为I2===20A，

根据原线圈P1=U1I1，可知I1===103A

根据电流与匝数成反比知T1的变压比为

n1：n2=I2：I1=20：103=1：50；

（2）降压变压器的输入电流：I3=I2=20A

降压变压器的输出电流：=A≈16363.6A

降压变压器的匝数比n3：n4=I4：I3==9000：1

（3）用户得到的功率为P用=P总-P损=4000×103×（1-10%）

设能接入N个灯泡，则P用=60N代入数据得N=6×104个；

答：（1）升压变压器T1原线圈电流为1000A，副线圈电流为20A；其匝数比为1：50；

（2）降压变压器T2原线圈电流为20A，副线圈电流为16363.6A，其匝数比为9000：11；

（3）要使灯泡均正常发光，最多可以接6×104个盏．

解析

解：（1）输电线路上消耗的功率为△P=10%P=400kW=I22r

可知输电线上电流为I2===20A，

根据原线圈P1=U1I1，可知I1===103A

根据电流与匝数成反比知T1的变压比为

n1：n2=I2：I1=20：103=1：50；

（2）降压变压器的输入电流：I3=I2=20A

降压变压器的输出电流：=A≈16363.6A

降压变压器的匝数比n3：n4=I4：I3==9000：1

（3）用户得到的功率为P用=P总-P损=4000×103×（1-10%）

设能接入N个灯泡，则P用=60N代入数据得N=6×104个；

答：（1）升压变压器T1原线圈电流为1000A，副线圈电流为20A；其匝数比为1：50；

（2）降压变压器T2原线圈电流为20A，副线圈电流为16363.6A，其匝数比为9000：11；

（3）要使灯泡均正常发光，最多可以接6×104个盏．

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题型：简答题

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简答题

西电东输工程就是把我国西部丰富的电力资源输送到东部沿海城市，但在远距离输电过程中由于导线的电阻造成了很大的损耗．我国将加快建设节约型社会，其中一项措施就是大力推进能源节约，假设某电站输送电压为U=6 000V，输送功率为P=500kW，这时安装在输电线路的起点和终点的电能表一昼夜里读数相差4 800kW•h，（一昼夜是24小时）试求：

（1）使用该输送电压输电时的输电效率和输电线的电阻；

（2）若要使输电损失的功率降到输送功率的2%，应把输送电压提高到多大？

（3）所加的升压变压器的匝数比为多少？

正确答案

解：（1）依题意输电电线上的功率损失为：P损=kW=200 kW，

则输电效率：η==60%，

因为P损=I2R线，且P=IU，所以I=A，所以R线==28.8Ω

（2）应该采用高压输电的办法．设升压至U′可满足要求，则输送电流：I′=P/U′=500 000/U′A

输电线上损失的功率为P损′=I′2R损=P×2%=10 000 W，

则有：×R线=10 000

解得：U′=V=2.69×104 V．

（3）升压变压器的匝数比为

答：（1）使用该输送电压输电时的输电效率60%，输电线电阻为28.8Ω；

（2）电站应使用2.69×104V的电压向外输电

（3）所加的升压变压器的匝数比为60：269

解析

解：（1）依题意输电电线上的功率损失为：P损=kW=200 kW，

则输电效率：η==60%，

因为P损=I2R线，且P=IU，所以I=A，所以R线==28.8Ω

（2）应该采用高压输电的办法．设升压至U′可满足要求，则输送电流：I′=P/U′=500 000/U′A

输电线上损失的功率为P损′=I′2R损=P×2%=10 000 W，

则有：×R线=10 000

解得：U′=V=2.69×104 V．

（3）升压变压器的匝数比为

答：（1）使用该输送电压输电时的输电效率60%，输电线电阻为28.8Ω；

（2）电站应使用2.69×104V的电压向外输电

（3）所加的升压变压器的匝数比为60：269

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