远距离输电(上课和习题)

1、第七节远距离输电远距离输电探究：探究：为什么远距离输电要用高压？为什么远距离输电要用高压？ 1：为什么需要远距离输电？：为什么需要远距离输电？ 2：从发电站到用户输电过程中，会有：从发电站到用户输电过程中，会有电能的损失吗？损失在哪里？电能的损失吗？损失在哪里？造成电压损失的因素造成电压损失的因素: : 三、输电线上的电压损失三、输电线上的电压损失 在输电过程中，电源输送的电压是在输电过程中，电源输送的电压是否全部加在用户上？否全部加在用户上？r电电 源源用用 户户U送送U用用U损损输电线输电线电阻电阻造成电压损失造成电压损失输电线上功率损失的输电线上功率损失的主要主要原因是由于原因是由于输电

2、线有电阻输电线有电阻，会，会有一部分电能转化为有一部分电能转化为热能热能而损失掉。而损失掉。探究：探究：为什么远距离输电要用高压？为什么远距离输电要用高压？ 3：电压损失如何计算？：电压损失如何计算？r电电 源源用用 户户U送送U用用U损损IrUUU 用用送送4、功率损失怎么计算？、功率损失怎么计算？输电线上的功率损失为：输电线上的功率损失为： P P损损=I=I2 2r r探究：探究：为什么远距离输电要用高压？为什么远距离输电要用高压？ 假如你是电力工程师，你将考虑什么假如你是电力工程师，你将考虑什么方法减少远距离输电电能的损失？方法减少远距离输电电能的损失？输电线上的功率损失为：输电线上的

3、功率损失为： P P损损=I=I2 2r r r电电 源源用用 户户U送送U用用U损损四、交流高压输电的基本环节及电路图四、交流高压输电的基本环节及电路图 发电站发电站升压变压器升压变压器高压输电高压输电降压变压器降压变压器用户用户探究：探究：为什么远距离输电要用高压？为什么远距离输电要用高压？ 3：电压损失如何计算？：电压损失如何计算？r电电 源源用用 户户U送送U用用U损损IrUUU 用用送送4、功率损失怎么计算？、功率损失怎么计算？输电线上的功率损失为：输电线上的功率损失为： P P损损=I=I2 2r r1 14 43 3UUUURF F用用线线 rn1n2n3n4P入P出出P3P4功

4、率关系：功率关系：电压关系：电压关系：211nnUU出4343nnUU 3UUU损出出入PP 3PPP损出43PP U出出为为发电站输出的电压发电站输出的电压P出出为为发电站输出的电功率发电站输出的电功率出出IrUrIP损损2 电压损失；电压损失；r电电 源源用用 户户U送送U用用U损损IrUUU用送损功率损失：功率损失：P P损损=I=I2 2r rU送送也称也称发电站输出的电压发电站输出的电压P送送也称也称发电站输出的电功率发电站输出的电功率P送送P损损P用用某小型实验水电站某小型实验水电站输出功率输出功率是是20kW，输电，输电线总电阻为线总电阻为6。(1)若采用若采用380V输电，求输

5、电线路损耗的功输电，求输电线路损耗的功率。率。(2)若改用若改用5000V高压输电，求输电线路损耗高压输电，求输电线路损耗的功率。的功率。（3）用）用5000V高压输电，用户端利用高压输电，用户端利用n1 n222 1的变压器降低，求用户得到的电压。的变压器降低，求用户得到的电压。某水电站，用总电阻为某水电站，用总电阻为2.5的输电线输电给的输电线输电给500km外的用户，其输出电功率是外的用户，其输出电功率是3x106KW。现用现用500kV电压输电，则下列说法正确的是电压输电，则下列说法正确的是A输电线上输送的电流大小为输电线上输送的电流大小为2x105AB输电线上由电阻造成的损失电压为输

6、电线上由电阻造成的损失电压为15kVC若改用若改用5kV电压输电，则输电线上损失的功电压输电，则输电线上损失的功率为率为9x108KWD输电线上损失的功率为，输电线上损失的功率为， ，U为输为输电电压，电电压，r为输电线的电阻为输电线的电阻某发电站的输出功率为某发电站的输出功率为104 kW，输出电压为，输出电压为4 kV，通过理想变压器升压后向通过理想变压器升压后向80 km远处供电。已知远处供电。已知输电导线的电阻率为输电导线的电阻率为=2.410-8 m，导线横截，导线横截面积为面积为1.510-4 m2，输电线路损失的功率为输出，输电线路损失的功率为输出功率的功率的4%，求：，求：（1

7、）升压变压器的输出电压；）升压变压器的输出电压； （2）输电线路上的电压损失。）输电线路上的电压损失。5 5、有一理想变压器，原、副线圈的匝数比为、有一理想变压器，原、副线圈的匝数比为4141，原，原线圈接在一个交流电源上，交流电的变化规律如图线圈接在一个交流电源上，交流电的变化规律如图9 9所所示。副线圈所接的负载电阻是示。副线圈所接的负载电阻是11 11 。则下列说法。则下列说法不不正正确的是（）确的是（）A.A.原线圈交流电的频率为原线圈交流电的频率为50 Hz50 HzB.B.副线圈输出电压为副线圈输出电压为55 V55 VC.C.流过副线圈的电流是流过副线圈的电流是5 A5 AD.D

8、.变压器输入、输出功率之比为变压器输入、输出功率之比为41下列各个量，其中所指有效值的是下列各个量，其中所指有效值的是（ ）A A交流电压表的示数交流电压表的示数 B B保险丝的熔断电流保险丝的熔断电流 C C电容器的击穿电压电容器的击穿电压 D D家庭用的家庭用的 交变电压交变电压ABD一只低压教学电源输出的交变电压瞬时值一只低压教学电源输出的交变电压瞬时值U=10 sin314tU=10 sin314t，关于该电源的规格和使用，以，关于该电源的规格和使用，以下说法正确的是（下说法正确的是（ ）A.A.这只电源可以使这只电源可以使“10V“10V，2W”2W”的灯泡正常发光的灯泡正常发光B.

9、B.这只电源的交变电压的周期是这只电源的交变电压的周期是314s314sC.C.这只电源在这只电源在t=0.01st=0.01s时电压达到最大值时电压达到最大值D.“10V 2F”D.“10V 2F”电容器不能接在这只电源上电容器不能接在这只电源上AD5.5.由交流电动势瞬时值表达式由交流电动势瞬时值表达式e= 10 sin4sin4t(V)，可知（，可知（ ）A.A.此交流电的频率是此交流电的频率是4(Hz)B.B.此交流电的周期是此交流电的周期是0.5sC.C.当当t=0.5s时，此交流电动势有最大值时，此交流电动势有最大值D.D.当当t=0时，产生此交流电的线圈平面与中性面重时，产生此交

10、流电的线圈平面与中性面重合合10 5.B5.B一矩形线圈绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面内的一矩形线圈绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面内的固定轴转动，线圈中的感应电动势固定轴转动，线圈中的感应电动势e e随时间变化如图所随时间变化如图所示，下面说法正确的是示，下面说法正确的是A.tA.t1 1时刻通过线圈的磁通量为零时刻通过线圈的磁通量为零B.tB.t2 2时刻通过线圈的磁通量的绝对值最大时刻通过线圈的磁通量的绝对值最大C.tC.t3 3时刻通过线圈的磁通量变化率的绝对值最大时刻通过线圈的磁通量变化率的绝对值最大D.D.每当每当e e改变方向时，通过线圈的磁通量的绝对值都为改变方向时，通过线圈的磁

11、通量的绝对值都为最大最大4.4.一小水电站，输出的电功率为一小水电站，输出的电功率为20kW20kW，输，输电线总电阻为电线总电阻为0.50.5，如果先用，如果先用400V400V电压输送，电压输送，后又改用后又改用2000V2000V电压输送，则输送电压提高电压输送，则输送电压提高后，输电导线上损失的电功率的变化情况后，输电导线上损失的电功率的变化情况是是A.A.减少减少50W50WB.B.减少减少1200W1200WC.C.减少减少7.687.6810106 6W WD.D.增大增大7.687.6810106 6W W 1 1远距离输送一定功率的交变电流，若输电电压远距离输送一定功率的交变

12、电流，若输电电压提高到原来的提高到原来的n n倍，则下列说法中正确的是（倍，则下列说法中正确的是（ ） A A输电线上的电流变为原来的输电线上的电流变为原来的n n倍倍 B B输电线上的电压损失变为原来的输电线上的电压损失变为原来的1/1/n n2 2 C C输电线上的电功率损失变为原来的输电线上的电功率损失变为原来的1/1/n n D D若输电线上的电功率损失不变，输电线路长度若输电线上的电功率损失不变，输电线路长度可变为原来的可变为原来的n n2 2倍倍D课堂练习：课堂练习： 2 2下列关于减小远距离输电导线上热损耗的说法下列关于减小远距离输电导线上热损耗的说法中，正确的是（中，正确的是（

13、 ） A A因为热功率因为热功率 ，所以应降低输送电压，增，所以应降低输送电压，增大输电导线电阻，才能减小输电导线上的热损耗。大输电导线电阻，才能减小输电导线上的热损耗。 B B因为热功率因为热功率P P= =IUIU，所以应采用低电压、小电流，所以应采用低电压、小电流输电，才能减小输电导线上的热损耗。输电，才能减小输电导线上的热损耗。 C C因为热功率因为热功率P P= =I I2 2R R，所以可采用减小输电线电阻，所以可采用减小输电线电阻或减小输送电流的方法来减小输电导线上的热损耗。或减小输送电流的方法来减小输电导线上的热损耗。 D D以上说法均不正确。以上说法均不正确。C课堂练习：课堂

14、练习：RUP2 3 3发电厂发电机的输出电压为发电厂发电机的输出电压为U U1 1，发电厂至学，发电厂至学校的输电导线的总电阻为校的输电导线的总电阻为R R，通过导线的电流为，通过导线的电流为I I，学校得到的电压为学校得到的电压为U U2 2，则输电导线上损耗的功率可，则输电导线上损耗的功率可表示为（表示为（ ）BCD课堂练习：课堂练习：A AB B C CI I2 2R R D DI I（U U1 1- -U U2 2）RU21RUU221)( 某交流发电机输出功率为某交流发电机输出功率为5 510105 5 W W，输出电，输出电压为压为U=1.0U=1.010103 3 V V，假如输电线的总电阻，假如输电线的总电阻R=