- 远距离输电的相关计算
- 共328题
某小型水电站输送功率为20KW,输电线路总电阻为6欧姆。
(1)若采用380V电压输电,求输电线的损耗功率。(6分)
(2)若改用5KV的高压输电,用户端利用n1:n2=22:1 的变压器降压,求用户得到的电压。
正确答案
(1).16.6KW (2)226.2V
试题分析:(1)输电线路损耗的功率为
(2)改用高压输电后,输电线上的电流强度变为用户端在变压器降压前获得的电压
根据用户得到的电压为
点评:根据功率的计算公式可得输电线上损失的功率;根据
即可求得用户得到的电压.
为了减少因火电站中煤的燃烧对大气的污染而大力发展水电站。三峡水利工程
中某一水电站发电机组设计为:水以的速度流入水轮机后以
的速度流
出,流出水位比流入的水位低,水流量为
,水轮机效率为75﹪,发电机
效率为80℅,求:
(1)发电机组的输出电功率是多少
(2)如果发电机输出电压为240V,用户需电压220V,输电线路中能量损失为5﹪,
输电线电阻为19.5Ω,那么所需升降变压器的原副线圈匝数比分别是多少。
正确答案
(1)设时间t内水流质量为m,
水轮机获得的机械能为×75﹪
则发电机的输出电能:80﹪
发电机的输出功率:
代入数据,解得P0=624KW
(2)发电机的输出电流为I1=P0/U1
输电线路损失×5﹪
输电电流由焦耳定律得,, 得I2=40A
则升压变压器原副线圈匝数比
用户端降压变压器的输出功率等于降压变压器的输入功率W
输出电流A
所以用户降压变压器原副线圈匝数比 (约 67:1)
本题考查了交变电流的变压器的应用、远距离输电、能量守恒等知识点,水的重力势能和动能转化为电能,在远距离输电中现根据线路损耗求得线路电流,根据变压器的匝数比和电压比、电流比、功率关系求解
有一台内阻为r=0.25Ω的发电机,供给一个学校的用电.如图所示,升压变压器的匝数比是1:4,降压变压器的匝数比是4:1,输电线的总电阻R=1Ω.全校共有22个班,每班有“220V、40W”的电灯24盏,若要保证全部电灯正常发光,求:
(1)输电线路中损失的电压;
(2)发电机的输出功率;
(3)发电机的电动势.
正确答案
(1)降压变压器的输出功率为:P=40×22×24=21120W
则降压变压器的输出电流为:I4==
A=96A
输电线上的电流为:I2=I3=I4=
×96=24A
电压损失为:△U=I2R=24×1=24V
(2)输电线上损失的功率为:△P=I22R=242×1=576W
则发动机的输出功率为:P0=P+△P=21120+576W=21696W;
(3)降压变压器的输入电压:U3=U4=4×220=880V,
则升压变压器的输出电压:U2=U3+△U=880+24=904V
升压变压器原线圈的电压:U1=U2=
×904=226V
I1=I2=
×24A=96A
电动势为:E=U1+I1r=226+96×0.25V=250V.
答:(1)输电线路中损失的电压为24V;
(2)发电机的输出功率为21696W;
(3)发电机的电动势为250V.
有条河流,流量Q=2m3/s,落差h=5m,现利用其发电,若发电机总效率为50%,输出电压为240V,输电线总电阻R=30Ω,允许损失功率为发电机输出功率的6%,为满足用电的需要,使用户获得220V电压,则
(1)该输电线路所使用的理想升压、降压变压器的匝数比各是多少?(g取10m/s2)
(2)能使多少盏“220V100W”的电灯正常发光?
正确答案
(1)6:125 235:11(2)470
试题分析:(1)水力发电主要是把水的重力势能转化为电能,已知流量Q,那么时间t秒内转化的电能,那么输电的电功率
远距离输电示意图如上图,则有
带入输电线总电阻R=30Ω可得到
升压变压器没有能力损失,因此,计算可得
变压器电压与匝数成正比,所以升压变压器匝数比
在输电线部分,由于输电线电阻分压,导致降压变压器的输入电压
而用户端电压
所以
(2)“220V100W”的电灯正常发光时每盏灯消耗100w功率,到达用端的总功率为
可满足N盏灯正常发光,。
在远距离输电时,要考虑尽量减少输电线上的功率损失。有一个小型发电站,发电机输出的电功率为P=500kW,当使用U=5kV的电压输电时,测得安装在输电线路起点和终点处的两只电度表一昼夜示数相差4800 kWh。求:
(1)输电线上的电流 I、输电线的总电阻r和输电线上的损耗的电压U损
(2)若想把损耗功率控制在输送功率的1.6%,又不改变输电线,那么电站应使用多高的电压向外输电?线路损耗的电压是多少?
正确答案
(1)100A 20Ω 2000V (2)25kV 400V
试题分析:(1) (1分)
输电线上的电流 (1分)
输电线损耗功率,得r=20Ω(1分)
(1分)
(2) (1分)
(1分)
(1分)
(1分)
点评:中等难度。处理远距离高压输电问题时,首先要根据具体问题正确画出输电线路的示意图,解题时抓住发电机和用电器的连接线路,研究两个变压器的两次电压变换、电流变换,再根据电压、电流以及理想变压器输入、输出功率关系依次求解.
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