- 远距离输电的相关计算
- 共328题
某电站利用水能（只考虑重力做功）发电，河水流量为Q=5m3/s，落差h=10m，水能发电的总效率η=0.5，电站通过升压器、输电线和降压器把电能输送给生产和照明组成的用户，若发电机输出电压是400V，升压器原副线圈的匝数之比为2：25，输电线的总电阻为4Ω，用户需要电压为220V．假设变压器是理想的，输电线路如图所示，取ρ水=103kg/m3，g=10m/s2．求：
（1）输电线上损失的功率
（2）降压器上原、副线圈的匝数比．
正确答案
（1）P出=
代入已知数据，解得P出=2.5×105W
Ι1=
升压器的匝数比
P损=I22R
代入数据，解得P损=1.0×104W
（2）U2=
U3=U2-I2R
降压器的匝数比：
代入数据，解得
答：（1）输电线上损失的功率为1.0×104W；
（2）降压器上原、副线圈的匝数比为240：11．
有一条河流，河水流量为4m3/s，落差为5m，现利用它来发电，使用的发电机总效率为50%，发电机输出电压为350V，输电线的电阻为4Ω，允许输电线上损耗功率为发电机输出功率的5%，而用户所需要电压为220V，求所用的升压、降压变压器上原、副线圈的匝数比．变压器为理想变压器输电线路如图所示．
正确答案
发电机的输出功率P=
P损=5%P=I2R
代入数据得，输电线上的电流I=25
则升压变压器的输出电压U1=
则升压变压器的匝数比
输电线上的电压损失U损=IR=100
则输入降压变压器的电压U2=U1-U损=2000
升压降压变压器的匝数比
故升压变压器和降压变压器原副线圈的匝数比分别为1：8，12：1．
某发电机输出功率是100kW，输出电压是250V，从发电机到用户间的输电线总电阻R是8Ω,要使输电线上的功率损失为5% ，而用户得到的电压正好为220V，求升压变压器和降压变压器(都认为是理想变压器)的匝数比各是多少?
正确答案
1/16 190/11
(1)发电机输出功率是100kW，电路上损耗的电功率为输出功率的5％，所以输电线功率为100kW×5％=5000J，由
远距离输送交流电都采用高电压输电，我国正在研究比330kV高得多的电压进行输电，采用高压输电的优点是可减小输电线上能量损失，则在输入功率不变时，使输电电压提高为原来的10倍，输电线上损失的电能将降为原来的 。
正确答案
0.01
试题分析：在输入功率不变，由P=UI，得I=P/U，电压提高10倍，则电流减少为原来的
如图所示，某水电站发电机的输出功率为100kW，发电机的电压为250V，通过升压变压器升高电压后向远处输电，输电线总电阻为8Ω，在用户端用降压变压器把电压降为220V．若输电线上损失的功率为5kW，不计变压器的损耗．求：
（1）输电导线上输送的电流；
（2）升压变压器的输出电压U2；
（3）降压变压器的匝数比；
（4）若改用10kV电压输电，则输电线上损失的功率是多大？
正确答案
（1）由P=IR2知输电线上的电流I=
（2）升压变压器的输出电压U2=
（3）降压变压器的输入电压U3=U2-IR=4000-25×8=3800V
降压变压器的匝数比
（4）改为10kv电压后输电线上的电流I′=
输电线上损失的功率为△P=I′2R=102×8W=800W
答：（1）线上输送的电流25A；
（2）升压变压器的电压为400v
（3）降压变压器的匝数比
（4）若改用10kV电压输电，则输电线上损失的功率是800W．
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