1、课后素养落实(十三)远距离输电(建议用时：40分钟)题组一高压输电的原因及电损的计算1采用220 kV高压向远方的城市输电。当输送功率一定时，为使输电线上损耗的功率减小为原来的，输电电压应变为()A55 kV B110 kV C440 kV D880 kVC输电线上损耗的功率PI2r，为使输电线上损耗的功率减小为原来的，电流I要减小为原来的，当输送功率一定时，输电电压要升高为原来的2倍，选项C正确。2(多选)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IB输电线上的电流IC输电线上损失的功率PRD输电线上损失
2、的功率PBC输电线上的电流I线，故A错误，B正确；输电线上的功率损失PIRR，故C正确，D错误。3水电站向小山村输电，输送电功率为50 kW ，若以1 100 V送电，则线路损失功率为10 kW，若以3 300 V送电，则线路损失功率为()A3.3 kW B1.1 kWC30 kW D11 kWB设输送电功率为P，输电电压为U，线路电阻为R，则损耗功率P损I2RR，由此可见，P损与U2成反比，代入数据可知B项正确。4发电厂的输出电压为U1，发电厂至用户间输电导线的总电阻为R，通过导线的电流为I，用户得到的电压为U2，则下列输电导线上损耗功率的表达式中错误的是()A(U1U2)I BI2RC D
3、C升压变压器的输出电压为U1，降压变压器的输入电压为U2，则输电线上的电压损失UU1U2，升压输电线上损失的功率为P损UII(U1U2)或P损UI。故A、D正确；因为输电线上的电流为I，则输电线上损失的功率P损I2R。故B正确，C错误。题组二高压交流输电与高压直流输电5(多选)高压直流输电与高压交流输电相比()A高压直流输电不存在感抗和容抗引起的损耗B高压直流输电所需的设备比高压交流输电所需的设备经济C高压直流输电技术简单D高压直流输电主要用于联系非同步运行的交流系统AD稳定的直流输电不存在感抗和容抗引起的损耗，A正确；高压直流输电技术的要求高，所需的换流设备制造难，价格高，B、C错误；高压直
4、流输电主要用于联系非同步运行的交流系统，D正确。6下列关于高压直流输电的说法，正确的是()A高压直流电可以经过变压器提升电压后进行输送B在输送过程中直流输电不考虑输电线的电感对电流的影响C在输送过程中直流输电不考虑输电线的电阻对电流的影响D直流输电，用户可以直接得到直流电B现代的直流输电，只有输电这个环节使用高压直流，发电、用电及升、降电压仍然是交流，D错误；变压器只能对交流起作用，对直流不起作用，A错误；在输电功率大、输电导线横截面积大的情况下，对交流来说，感抗会超过电阻，但电感对直流就不会有影响，当然电阻对直流和交流是同样有影响的，B正确，C错误。题组三远距离输电的分析与计算7如图所示为远
5、距离交流输电的简化电路图。发电厂的输出电压是U，用等效总电阻是r的两条输电线输电，输电线路中的电流是I1，其末端间的电压为U1。在输电线与用户间连有一理想变压器，流入用户端的电流为I2，则()A用户端的电压为B输电线上的电压降为UC理想变压器的输入功率为IrD输电线路上损失的电功率为I1UA理想变压器输入和输出功率相同，设用户端得到的电压为U2，则有I1U1I2U2，U2，选项A正确；输电线上的电压降为UI1r，或者UUU1，选项B错误；理想变压器的输入功率为PI1U1，选项C错误；输电线路上损失的电功率为PIr，选项D错误。8如图为远距离输电示意图，两变压器均为理想变压器，升压变压器T的原、
6、副线圈匝数分别为n1、n2，在T的原线圈两端接入一电压uUmsin t的交流电源，若输送电功率为P，输电线的总电阻为2r，不考虑其他因素的影响，则输电线上损失的电功率为()A BC42r D4rC由I1和得IrI2，则输电线上损失的功率PrI2r4r，故选C。9随着社会经济的发展，人们对能源的需求也日益扩大，节能变得越来越重要。某发电厂采用升压变压器向某一特定用户供电，用户通过降压变压器用电，若发电厂输出电压为U1，输电导线总电阻为R，在某一时段用户需求的电功率为P0，用户的用电器正常工作的电压为U2。在满足用户正常用电的情况下，下列说法正确的是()A输电线上损耗的功率为B输电线上损耗的功率为
7、C若要减少输电线上损耗的功率可以采用更高的电压输电D采用更高的电压输电会降低输电的效率C设电厂输出功率为P，则输电线上损耗的功率PPP0，PIR，A、B项错误；采用更高的电压输电，可以减小导线上的电流，故可以减少输电线上损耗的功率，C项正确；采用更高的电压输电，输电线上损耗的功率减少，故可提高输电的效率，D项错误。10如图所示，某小型水电站的发电机输出电压为220 V，正常情况下输出的总功率P08.8104 W，为了减少远距离输电过程中的电能损失，往往采用高压输电。输送电压为u1 100sin 200t V，输电导线的总电阻为r5 ，现要使额定电压为220 V的用电器正常工作，下列说法中正确的
8、是()A输电线上的电流为220 AB降压变压器匝数比C用电器的额定功率P5.6104 WD用电器上交流电的频率是50 HzC输送电压为u1 100sin 200t V，可知输送电压的有效值为1 100 V，输电线上的电流：I A80 A。故A错误；输电线消耗的电压：U损Ir805 V400 V，则到达降压变压器原线圈的电压：U3uU损1 100400700 V，所以降压变压器的匝数比：。故B错误；输电线损耗的电功率：P损I2r8025 W32 000 W，到达降压变压器的电功率： P3PP损8.810432 0005.6104W，理想变压器的输出功率等于输入功率，所以用电器的额定功率也是5.6
9、104 W。故C正确；由于输送电压为u1 100sin 200t V，可知输送电压的频率为100 Hz，所以用电器上交流电的频率是100 Hz。故D错误。11如图所示为某小型电站高压输电示意图。发电机输出功率恒定，升压变压器原、副线圈两端的电压分别为U1和U2。在输电线路的起始端接入两个互感器，原、副线圈的匝数比分别为101和110，电压表的示数为220 V，电流表的示数为10 A，各互感器和电表均为理想的，则下列说法正确的是()A升压变压器原、副线圈的匝数比为B采用高压输电可以增大输电线中的电流，输电电流为100 AC线路输送电功率是220 kWD将P上移，用户获得的电压将降低C根据变压器的
10、原理可得升压变压器原、副线圈的匝数比为：，故A错误；采用高压输电可以减小输电线中的电流，从而减小输电过程中的电能损失，根据电流互感器原理及匝数比为110，由公式，得输电电流为IA21010 A100 A，故B错误；根据电压表的示数为220 V，根据变压公式，输电电压为U210220 V2 200 V，线路输送电功率为PU2IA2220 kW，故C正确；将P上移，则降压变压器的初级线圈匝数减小，故用户获得的电压将升高，故D错误。12某发电站通过燃烧煤来发电。发电站通过升压变压器、输电线和降压变压器把电能输送给工厂和照明用户，发电机输出功率是120 kW，输出电压是240 V，升压变压器原、副线圈
11、的匝数比为125，输电线的总电阻为10 ，用户需要的电压为220 V。则：(1)输电线上损失的电功率为多少？(2)降压变压器原、副线圈的匝数比为多少？解析(1)根据理想变压器的变压规律得输电电压U2U1240 V6 000 V输电电流I2 A20 A输电线上损失的电功率PIr20210 W4 000 W。(2)输电线上损失的电压UI2r2010 V200 V降压变压器原线圈两端的电压 U3U2U6 000 V200 V5 800 V根据理想变压器的变压规律得。答案(1)4 000 W(2)2901113三峡水利枢纽工程是长江流域治理开发的关键工程，枢纽控制流域面积为1.0106 km2，占长江
12、流域面积的56%，坝址处年平均流量为Q4.511011 m3。水利枢纽的主要任务包括防洪、发电、航运三方面。在发电方面，三峡电站安装水轮发电机组26台，总装机容量(指26台发电机组同时工作时的总发电功率)为P1.82107 kW，年平均发电量约为W8.401010 kWh，该工程于2009年全部竣工，电站主要向华中、华东电网供电，以缓解这两个地区的供电紧张状况。阅读上述材料，回答下列问题(水的密度1.0103 kg/m3，g取10 m/s2)：(1)若三峡电站上、下游水位差按h100 m计算，试推导三峡电站将水流势能转化为电能的效率的公式，并计算出效率的数值。(2)若26台发电机组全部建成并发
13、电，要达到年发电量的要求，每台发电机组平均年发电时间t为多少天？(3)将该电站的电能输送到华中地区，输送电功率为P4.5106 kW，采用超高压输电，输电电压U500 kV，而发电机输出的电压约为U018 kV，要使输电线上损失的功率等于输送电功率的5%，求发电站的升压变压器的原、副线圈的匝数比和输电线路的总电阻。解析(1)一年减少的水的重力势能Epmgh，且一年流出的水的质量mQ所以100%67.1%。(2)由WPt，得t192.3(天)。(3)由于所以由于I A9 000 A，PI2R5%P2.25105 kW所以R2.78 (R为输电线路的总电阻)。答案(1)67.1%(2)192.3天(3)2.78
