远距离输电知识要点归纳一、输电电路的基本分析1.如图所示,发电站的输出电功率为P,输出电压为U,用户得到的电功率为P′,电压为U′,则输电电流为I===.2.输电导线损失的电压:U线=U-U′=IR线.3.输电导线上损失的电功率ΔP=P-P′=I2R线=()2R线=.4.减少电能损失的基本途径:根据公式ΔP=I2R线=()2R线.可知有两个基本途径:①减小输电线电阻,如加大输电导线的横截面积,采用电阻率小的材料等;②高压输电,在输送功率一定的条件下,提高电压,减小输送电流.二、远距离高压输电问题的分析1.远距离高压输电的几个基本关系(如图所示)(1)功率关系P1=P2,P3=P4,P2=P线+P3(2)电压、电流关系==,==U2=U线+U3 I2=I3=I线(3)输电电流:I线===(4)输电导线上损失的电功率P线=U线I线=IR线=()2R线2.关于远距离输电问题的处理思路常见问题有两类:一类是按发电机→升压→输电线→降压→用电器的顺序分析或按用电器到发电机的顺序分析;还有一类常见的是从中间突破的题目,即由输电线上的功率损失求出输电线上的电流,也就是流过升压变压器副线圈和降压变压器原线圈的电流,再由理想变压器的工作原理推断发电和用电的问题.【例1】某发电站采用高压输电向外输送电能.若输送的总功率为P0,输电电压为U,输电导线的总电阻为R.则下列说法正确的是( )A.输电线上的电流I=B.输电线上的电流I=C.输电线上损失的功率P=()2RD.输电线上损失的功率P=【例2】某水电站,用总电阻为2.5Ω的输电线输电给500km外的用户,其输出电功率是3×106kW,现用500kV的电压输电,则下列说法正确的是( )A.输电线上输送的电流大小为2.0×105AB.输电线上由电阻造成的电压损失为15kVC.若改用5kV电压输电,则输电线上损失的功率为9×108kWD.输电线上损失的功率为ΔP=U2/r,U为输电电压,r为输电线的电阻【例3】某小型水电站的电能输送示意图如图7所示,发电机的输出电压为200V,输电线总电阻为r,升压变压器原副线圈匝数分别为n1、n2,降压变压器原副线圈匝数分别为n3、n4(变压器均为理想变压器).要使额定电压为220V的用电器正常工作,则( )A.>B.3×106kW,表明电能将在线路上损耗完,则输电线上损失的功率为3×106kW,C错;D项中输电线上损失的功率ΔP=U2/r,U应为输电线上损耗的电压,而不是输电电压,D错.]【例3】AD【例4】200V 2×104W 1∶10 497∶22解析 用500V电压送电时示意图如图所示,输电线上的电流I0=P/U0=50×103/500A=100A.用户获得电压U1=U0-I0R=(500-100×3)V=200V;用户获得的电功率P1=I0U1=2×104W.改用高压输送时,示意图如下图所示,要求P损=0.6%P,即P损=50×103×0.6%W=300W.输电电流I==A=10A.发电站升压后输电电压U==V=5000V,升压变压器匝数比n1/n2=U0/U=500/5000=1/10.输电线上损失的电压U′=I·R=10×3V=30V,降压变压器的输入电压U2=U-U′=(5000-30)V=4970V,降压变压器的匝数比===.[规范思维] 分析此类问题,先画出输电线路图,然后以变压器为界,分成几个独立的闭合回路,应用串、并联电路的特点及电功、电功率有关公式分析各个回路的电流、电压和功率关系.各独立回路之间可通过变压器的==及功率P入=P出等联系起来.同步练习1.D2.AD3.BC4.C5.ABCD6.A7.CD5
8.B9.ABD10.BCD11.AC12.BD13.B14.605kW,16.2kW15.解析:(1)对降压变压器:U′2I2=U3I3=nP灯=22×6×40W=5280W.而U′2=U3=880V∴I2==6A.对升压变压器:U1I1=U2I2=I22R+U′2I2=5424W.(2)∵U2=U′2+I2R=904V∴U1=U2=226V又∵U1I1=U2I2∴I1==24A∴E=U1+I1r=322V.(3)η=×100%=×100%=97%.16.升压1∶8,降压12∶15