1、计算题 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?
参考答案: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.
本题解析:
本题难度:一般
2、填空题 在远距离输电时,采用升压变压器使输电电压升高n倍,对于输送一定的电功率来说,输电线路上的电流将减小为原来的______,输电线路上的电能损失将减少为原来的______.
参考答案:(1)如果保证输送的电功率不变,将输电电压升高到原来的n倍,根据P=UI,电流变为原来的1n.
(2)在电阻、通电时间一定时,根据Q=I2Rt,电流变为原来的1n,电热变为原来的,所以输电线上的能量损失就减小到原来的1n2.
故答案为:1n,1n2.
本题解析:
本题难度:一般
3、选择题 远距离输电通常采用高压输电,其优点是( ? )
A.可增大输电电流
B.可减小输电线的电阻
C.可增大输电线上的热功率
D.可减小输电线上的电能损失
参考答案:D
本题解析:
本题难度:简单
4、计算题 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?
参考答案:(1)100A?20Ω? 2000V?(2)25kV?400V
本题解析:(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.
本题难度:一般
5、选择题 远距离输电都采用高压输电,其优点是( ? )
A.可增大输电电流
B.可加快输电速度
C.可增大输电功率
D.可减少输电线上的能量损失
参考答案:D
本题解析:
本题难度:简单
If I have done the public any service, it is due to patient thought. 如果我为公众做了点事,那要归功于耐心的思考.