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1、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到用户,如果升压变压器和降压变压器都可视为理想变压器.
(1)若发电机的输出功率是100kW,输出电压是250V升压变压器的原、副线圈的匝数比为?1:25,求升压变压器的输出电压和输电导线中的电流.
(2)若输电导线中的电功率损失为输入功率的4%,求输电导线的总电阻和降压变压器原线圈两端的电压.
(3)计算降压变压器的输出功率.
参考答案:(1)由理想变压器的电压与匝数关系可得:U1U2=n1n2
即250U出=125
解得:U出=6250V
由I1=P出U出=400A
再理想变压器的电流与匝数关系可得:I1I2=n2n1
解得:I2=16A
(2)由题意可知:P损=P出4%=4000W
而P损=I22R
由于R=1258Ω
则U损=I2R=250V
U3=6250-250=6000V
(3)所以P出=100×103×96%=96KW
答:(1)则升压变压器的输出电压6250V和输电导线中的电流16A.
(2)若则输电导线的总电阻1258Ω和降压变压器原线圈两端的电压6000V.
(3)降压变压器的输出功率为96KW.
本题解析:
本题难度:一般
2、计算题 某小型实验水电站输出功率是20kW,输电线路总电阻是6Ω。
试求:(1)若分别采用400V输电和4000 V高压输电,则输电线路上损耗的功率之比为多少?
(2)若采用4000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。
参考答案:(1) 100:1(2)180V
本题解析:(1)输电线路损耗的功率之比为100:1
(2)改用高压输电后,输电线上的电流强度变为I′=
=5A
用户端在变压器降压前获得的电压? U1=U-I′R=3970V,
根据?
用户得到的电压为U2=180V
本题考查远距离输电,由焦耳热功率可求得输电线路损耗功率之比,换用高压输电由能量守恒定律可求出线路电流为5A,由电压比与匝数比的关系可求出用户得到电压值
本题难度:一般
3、填空题 要减少电能输送时的损失,主要的途径有:
①__________________________________________;
②__________________________________________。
参考答案:减小输电线的电阻,减小输电电流
本题解析:
本题难度:简单
4、计算题 某水电站,水流的高度差为h=5m,流量Q=2m3/s,若发电机的总效率为50%,输出电压为250V,输电线路总电阻R=30Ω,允许损失功率为发电机输出功率的6%,为使用户获得220v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“220v 100W”的电灯正常发光?
参考答案:解:设升压变压器匝数比为n1∶n2,原线圈电压为U1,副线圈电压为U2,电流为I2,输入功率P1,输出功率P2。降压变压器匝数比为n3∶n4,原线圈电压为U3,输入功率P3,输出功率P4,副线圈的电压为U4,输电线上损失的功率为ΔP,电压损失为ΔU,电阻为R,水的流量为Q,发电机效率为η,水的密度为ρ,重力式能为E重
由题知E重=ρQtgh
发电机的输入功率为P1=E重/t,P1=ρQgh ①
发电机的输出功率P2=ηP1 ② P2=50000w
输电线上损失的功率ΔP=6% P2 ③ ΔP=3000w
ΔP=I22R ④ I2=10A
又因为P2=U2I2 ⑤ U2=5000v
ΔU=I2R ⑥ ΔU=U2-U3 ⑦
由⑥⑦式得U3=4700 v
所以n1∶n2=U1∶U2=1∶20,n3∶n4=U3∶U4=235∶11≈21∶1
P4=P3=P2-ΔP ⑧ P4=47000w
n=P4/100w=47000w/100w=470盏
本题解析:
本题难度:困难
5、选择题 电能输送过程中,为减小电能输送过程中的损耗,最有效的措施是( )
A.降底输送电电压
B.提高输送电压
C.减小输送导线的横截面积
D.以上都不对