变压器和远距离输电

1、第第单元单元 变压器变压器 远距离输电远距离输电理想变压器的理想变压器的“一二三四一二三四”一个原理：互感原理一个原理：互感原理原线圈原线圈接接 交流电交流电在铁芯中在铁芯中产生变化产生变化的磁通量的磁通量副线圈副线圈产生感产生感应电动势应电动势副线圈副线圈有交流有交流 电电在铁芯中在铁芯中产生变化产生变化的磁通量的磁通量原线圈原线圈产生感产生感应电动势应电动势变压器通过闭合铁芯利用互感现象实现变压器通过闭合铁芯利用互感现象实现 原原电能电能 磁场能磁场能 副副电能电能转化转化(U1、I1) (变化的磁场变化的磁场) ( U2、I2)二个特征二个特征：1 1无漏磁无漏磁：原原磁通量沿铁芯全部通

2、过副线圈磁通量沿铁芯全部通过副线圈2 2无铜损无铜损：原原副副线圈没有电阻不产生焦耳热线圈没有电阻不产生焦耳热变压器只能改变变压器只能改变交流电压交流电压三个决定：三个决定：U2n2/n1U11.1.U U2 2由由U U1 1和和匝数比匝数比决定；决定； 而而U U1 1由电源决定；由电源决定；2.2.I I1 1由由I I2 2和和匝数匝数比决定；比决定； I2U2RI1n2/n1I2而而I I2 2由由U U2 2和负载决定；和负载决定； 3.输入功率输入功率P P1 1由由输出功率输出功率P P2 2决定决定； P1P2I I1 1I I2 2n n1 1n n2 2U U2 2R R

3、U U1 1112211112121221122PIIUUUIPIUUIRUIUnnU 负四个关系：四个关系：2121nnUU1 1电压关系电压关系2 2电流关系电流关系121221nnUUII 功率关系功率关系 4 4频率关系频率关系21ff 特点：变特点：变交交不变不变直直，变，变压压不变不变频频 电压电压输入输入决定决定输出输出 电流功率电流功率输出输出决定决定输入输入n1n2U2I2U1I1n3I3U3321321:nnnUUU332211UIUIUI多个副线圈多个副线圈321PPP变压器变压器交变交变电流电流互感器互感器自耦变压器自耦变压器U2U1n1n2U2U1n1n2VA电压互感

4、器电压互感器电流互感器电流互感器远距离输电：远距离输电：发发电电机机升压变压器升压变压器高压输电线路高压输电线路降压变压器降压变压器 用用电电器器 14223UUUURIF用用线线 rI1 I3I4n1n2n3n4P1P2P3P4升压变压器升压变压器降压变压器降压变压器回路回路1 1：发电机：发电机 线圈线圈n1 导线构成回路导线构成回路 无能量损失线圈机机机电阻不计导线电发电机其PPUUIIEE 1111三个回路三个回路回路回路2 2： 线圈线圈n2 线圈线圈n3 远距离输电远距离输电导线构成回路导线构成回路 有能量损失用电器线圈导线电阻电源线圈线导线3232320) 3)(2PPPUUUI

5、IIRRRR回路回路3 3： 线圈线圈n4 用户用电器用户用电器 导线构成回路导线构成回路 无能量损失用电器用户电源线圈用户用户用户用户用户用户导线线21421421404PPPUUUIIIR14223UUUURIF用用线线 rI1 I3I4n1n2n3n4P1P2P3P4升压变压器升压变压器降压变压器降压变压器433443434343PPnnIInnUU回路回路联系降压变压器211221212121PPnnIInnUU回路回路联系升压变压器两个联系两个联系14223UUUURIF用用线线 rI1 I3I4n1n2n3n4P1P2P3P4升压变压器升压变压器降压变压器降压变压器一个能量守恒一个

6、能量守恒用户线两变压器，输电线电发电机其，输电线上有能量损失两变压器上无能量损失用户PPPEE 114223UUUURIF用用线线 rI1 I3I4n1n2n3n4P1P2P3P4升压变压器升压变压器降压变压器降压变压器2、一小型发电站通过升压、一小型发电站通过升压,降压变压器把电能输给降压变压器把电能输给用户用户.已知发电机的输出功率是已知发电机的输出功率是500kW,端电压为端电压为500V,升升压变压器原、副线圈的匝数比为压变压器原、副线圈的匝数比为1:5,两变压器间输电线两变压器间输电线的总电阻为的总电阻为1.5,降压变压器的输出电压为降压变压器的输出电压为220V,不计变不计变压器的损耗压器的损耗.求：求：1)1)画出输电线路的示意图（并标出各部分的符号）画出输电线路的示意图（并标出各部分的符号）14223UUUURIF用用线线 rI1 I3I4n1n2n3n4P1P2P3P4升压变压器升压变压器降压变压器降压变压器1:5 (2)升压变压器的副线圈两端电压；升压变压器的副