2021年电能的输送典型例题.docx

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1、精品word 可编辑资料 - - - - - - - - - - - - -电能的输送典型例题【例 1】 某电厂要将电能输送到较远的用户，输送的总功率为9.8×104W，电厂 输出电压仅350V，为削减输送功率缺失，先用一升压变压器将电压上升再输送，在输送途中，输电线路的总电阻为4，充许缺失的功率为输送功率的5，求 用户所需电压为220V 时，升压.降压变压器的原.副线圈的匝数比各为多少？【分析】依题意远距离输送电能电路如下列图，导线缺失的电能转化为热能， 所以据电功率的学问可求出， 输送导线中的电流 据抱负变压器原理和能量守恒， 可算出升压变压器的输出电压和降压变压器输入电压，就能

2、解决该题中提出的问题得输电线路中电流为升压变压器输出电压为据抱负变压器原理得升压变压器的初.次级的匝数比为第 1 页，共 5 页 - - - - - - - - - -精品word 可编辑资料 - - - - - - - - - - - - -降压变压器输入功率为所以降压变压器初级电压降压变压器的匝数比为【说明】输送的电功率肯定，提高输送电压，导线上的电流便减小，于为导线缺失功率 P 损=I2R 就减小运算导线缺失的电功率有三种方【例 2】 发电机的端电压为220V，输出的电功率为44kW，输电线电阻为0.2，求用户得到的电压和电功率各为多少？假如发电站用匝数比为110 的变压器 将电压上升，

3、 经过同样的输电线后， 再用匝数比为10 1 的变压器将电压降低供 给用户，用户得到的电压和电功率各为多少？【分析】无论为从发电机直接向用户供电，仍为通过变压器向用户供电，发电机输出的总功率都等于输电线上缺失的功率与用户得到的功率之和第 2 页，共 5 页 - - - - - - - - - -精品word 可编辑资料 - - - - - - - - - - - - -【解】从发电机直接用220V 电压输电时，线路中的电流输电线上缺失的电压和电功率分别为U 损 =IR 线 =200× 0.2V=40V ，P 损 =IU 损 =I 2R 线 =2002×0.2W=8×

4、;103W，所以，用户得到的电压和电功率分别为U 用=U-U 损=（ 220-40） V=180V ，P 用=P 总-P 损=（44× 103-8×103）W=36kW 通过变压器后向用户的供电线路如图1 所示抱负升压变压器次级电压输电线上缺失的电压和电功率分别为（图2）U 损=I R 线=20×0.2V=4V ，P损=I2R 线 =202× 0.2W=80W=0.08kW 降压变压器初级的电压U 降 =U -U损=2200V-4V=2196V 第 3 页，共 5 页 - - - - - - - - - -精品word 可编辑资料 - - - - - -

5、 - - - - - - -降压变压器次级电压为所以，用户得到的电压和电功率分别为U 用 =U 降 =2196V ， P用=P总 -P损=44kW-0.08kW=43.92kW 【说明】（1）求解远距离输电的问题，先画出供电示意图，简单找出各部分间 的关系，并有利分清输电电压与输电线上的电压（即U 损）；（ 2）通过运算可以看出，两情形输电线上功率缺失之比可见，远距离输电必需采纳高压【 例 3】一小型水力发电站水坝落差h=5m，流量 q=1m3/s，发电机组总效率 =50，机端输出电压350V为了向离电站较远处的用户供电，采纳先升压.再降压的方法 设输电线总电阻R 线 =4，答应输电线电热缺失

6、功率为电站输出功率的 5，用户需要电压220V试运算升压变压器.降压变压器的匝数比 g=10m/s2【分析】水电站为依靠从高处落下的水冲击水轮机，由水轮机带动发电机向外 供电的 能的转化方式为高处水的重力势能转化为电能已知落差. 流量和发电机组效率，即可算动身电机的输出功率这些功率通过升压变压器输电线降压变压器送给用户时，仅在输电线上有能量缺失依据输电线缺失功率的百分比和输电线电阻，可算出通过输电线上的电流，于为匝数比也就可算出【解】由题中条件得1s 内水做功发电机输出功率P=P 水 =0.5× 5× 104W=25×103W升压变压器的输入电流（即原线圈电流）为

7、第 4 页，共 5 页 - - - - - - - - - -精品word 可编辑资料 - - - - - - - - - - - - -升压变压器的输出电流（即副线圈电流） 等于输电线中的电流，依据输电线中的电热缺失限制得依据变压器公式知升压变压器原.副线圈的匝数比为降压变压器的输入电流即输电线中的电流I1=I 线 =17.7A降压变压器的输出电流 （即输入用户的电流）可由用户得到的总功率和用户电压得所以降压变压器的匝数比【说明】 求解通过升.降压进行远距离送电的问题关键为分清各部分输入.输出的各个物理量及其相互关系通常，可先画出传输的结构示意图如此题，可作草图如下：上面解答中为通过原.副线圈的电流求出匝数比的，也可通过电压关系求解第 5 页，共 5 页 - - - - - - - - - -