- 电能的输送
- 共328题
在远距离输电时,要考虑尽量减少输电线上的功率损失。有一个发电站,输送的电功率为=500kW,当使用=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能表一昼夜示数相差4800度。求:
(1)这时的输电效率和输电线的总电阻;
(2)若想使输电效率提高到98%,又不改变输电线,那么发电站应使用多高的电压向外输电?
正确答案
解:(1)画出此远距离输电线路如图所示
由于输送功率为=500kW
一昼夜输送电能==12000度
终点得到的电能为′=7200度
因此效率=60%
输电线上的电流可由=计算,为=100A
而输电线损耗功率可由=2计算
其中=kW=200kW,因此可求得=20Ω
(2)输电线上损耗功率为=()2∝
原来=200kW,现在要求′=10kW
计算可得输电电压应调节为′=22.4kV
有条河流,流量为Q=2 m3·s-1,落差h=5 m,现利用其发电,若发电机总效率为50%,输出电压为240 V,输电线总电阻R=30 Ω,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220 V电压,则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?能使多少盏“220 V 100 W”的电灯正常发光?
正确答案
解:远距离输电模式
电源的输出功率
输电线损失功率P损=I2R
输电线上电流=10 A
则升压变压器B1原线圈电压U1=U出=240V,副线圈=5×103 V
n1:n2=U1:U2=6:125
输电线上电压的损耗△U损=IR=300 V,U'1=U2-△U损=4 700 V
根据题意U'2=220 V,n'1:n'2=U'1:U'2=235:11
因为理想变压器没有能量损失
有条河流,流量Q=2 m3/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,输电线总电阻为R=30Ω,允许损失功率为输出功率的6%,为满足用户220V的照明需求,则该输电线路的使用的理想升压、降压变压器的匝数比各是多少?能使多少盏“220V,100W”的电灯正常发光?(g取10m/s2)
正确答案
6∶125;235∶11;470盏
为了合理的利用能源,发电站要修建在靠近天然资源的地方.用电的地方往往很远,因此,需要高压输送线路把电能输送到远方。如果某发电站将=6000 V的电压直接地加在高压输电线的输入端,向远方供电,且输送的电功率为=800 kW。则此时安装在高压输送线路的输入端和终端的电能表一昼夜读数就相差△=9600 kWh(1 kWh=1 度电).求:
(1)该输电线路的电阻为多少?
(2)此种情况下,高压线路的输电效率和终端电压.
(3)若要使此高压输电线路的输电效率为98%,则在发电站处应安装一个变压比(1∶2)是多少的变压器?
正确答案
解:(1)由△=9600 kWh可知△==400 kW
由=可知△=△且1=A,则△=
=3000 V
由△=得线=22.5 Ω
(2)有=-△=400 kW
输电效率×100%=50%
终端电压 '=-△,则=3000 V
(3)损失功率为总功率的2%
则损=2%=16 kW=22R线,2=80/3
输入端=1=800KW,1=
则
如图所示,某村在距村庄较远的地方建了一座小型水电站,发电机的输出功率为9kW,输出电压为500V,
输电线电阻为10Ω,允许线路消耗的功率为输出功率的4%,求:
(1)若不用变压器而由发电机直接输送,用户得到的电压和功率是多少?
(2)用如图所示电路输电,若用户需要220V电压时,所用升压、降压变压器原副线圈匝数比为多少?(不计变压器能量损失)
正确答案
(1)不用变压器而直接输送时,
输电线上的电流I==
A=18A
电压损失△U=IR=18×10V=180V
功率损失△P=I2R=182×10=3240W
用户得到的电压和功率分别是
U用=U-△U=500V-180V=320V
P用=P-△P=9000W-3240W=5760W
(2)由△P=P×4%=I2R
代入数据得I2=6A,
由P=U2I2得
U2==
V=1.5×103V
由==
得=
=
U3=U2-I2R=(1500-60)V=1440V
所以=
=
=
答:(1)若不用变压器而由发电机直接输送,用户得到的电压为320V,功率是5760W.
(2)用如图所示电路输电,若用户需要220V电压时,所用升压、降压变压器原副线圈匝数比分别为和
.
在距某村庄较远的地方修建了一座小型水电站,发电机输出功率为9kW,输出电压为500V,输电线的总电阻为10Ω,允许线路损耗的功率为发电机输出功率的4%,求:
(1)村民和村办小企业需要220V电压时,所用升压变压器和降压变压器的原、副线圈的匝数比各为多少?(不计变压器的损耗)
(2)若不用变压器而由发电机直接输送,村民和村办小企业得到的电压和功率是多少?
正确答案
解:建立如图甲所示的远距离输电模型,要求变压器原、副线圈的匝数比,先要知道原、副线圈两端的电压之比.
本题可以从线路上损耗的功率为突破口,先求出输电线上的电流I线,再根据输出功率求出U2,然后再求出U3
(1)由线路损耗的功率P线=I线2R线可得I线==
A=6A
又因为P输出=U2I线,所以U2==
V=1500V
U3=U2-I线R线=(1500-6×10)V=1440V
根据理想变压器规律,
(2)若不用变压器而由发电机直接输送(模型如图乙所示)
由P输出=UI线'可得I线'==
A=18A
所以线路损耗的功率P线=I线2R线=182×10W=3240W
用户得到的电压U用户=U-I线R线=(500-18×10)V=320V
用户得到的功率P用户=P输出-P线=(9000-3240)W=5760W.
在远距离输电时,要考虑尽量减少输电线上的功率损失。有一个发电站,输送的电功率为=500 kW,当使用=5 kV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能表一昼夜示数相差4800度。求:
(1)这时的输电效率η和输电线的总电阻;
(2)若想使输电效率提高到98%,又不改变输电线,那么发电站应使用多高的电压向外输电?
正确答案
解:(1)画出此远距离输电线路如图所示
由于输送功率为=500 kW
一昼夜输送电能==12000度
终点得到的电能为'=7200度
因此效率η=60%
输电线上的电流可由=计算,为=100 A
而输电线损耗功率可由=2计算,其中=kW=200 kW,因此可求得=20 Ω
(2)输电线上损耗功率为=
原来=200 kW,现在要求'=10 kW
计算可得输电电压应调节为'=22.4 kV
某发电机的输出功率P=100kW,发电机端电压U=250V,向远处送电的输电线总电阻R=8.0Ω,要想使输电线上损失的功率仅为总功率的5%,且用户两端的电压正好是220V。
(1)画出输电线路示意图;
(2)求出所用变压器的原、副线圈匝数比。
正确答案
(1)“略”
(2)1:16,190:11
某变电站用220V的电压输电,导线损失的功率为输送功率的20%,若要使导线损失的功率降为输送功率的5%,则输送电压应为多少?
正确答案
设输送的功率为P,输送电压为U,导线中电流为I,导线的电阻为R,导线损失的功率为△P.
则有△P=I2R
又P=UI
联立得:△P=R
由知得:若要使导线损失的功率降为输送功率的5%,即为原来损失的功率的,则U应变为原来的2倍,所以输送电压应为 U′=2U=2×220V=440V
答:输送电压应为440V.
某发电站通过升压变压器、输电线和降压变压器把电能输送给生产和照明组成的用户,发电机输出功率是100KW,输出电压是250V,升压变压器原副线圈的匝数之比为1:40,输电线上损失的功率为输出功率的4%,用户所需电压为220V,则输电线的电阻和降压变压器的原、副线圈的匝数比是多少?若有60KW分配给生产用电,其余电能用来照明,那么可装25W的电灯多少盏?
正确答案
;
;1440盏
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