1、课后素养落实(十)电能的远距离输送(建议用时：40分钟)题组一高压输电的原因及电损的计算1(多选)远距离输送交流电都采用高压输电，我国正在研究用比330 kV高很多的电压进行输电，下列说法正确的是()A采用高压输电的优点是可节省输电线的铜材料B采用高压输电的优点是可减小输电线上的能量损失C采用高压输电的原因是用电器是串联的，用电器数量增多总电压变大D采用高压输电的原因是对个别偷电行为进行威慑AB高压输电的目的是减小输电导线上的电流，从而可以减小导线的横截面积，节约输电线的铜材料，同时减小输电线路上的功率损失和电压损失，故选项A、B正确。2(多选)发电厂发电机的输出电压为U1，发电厂至学校的输电
2、导线总电阻为R，通过导线上的电流为I，学校得到的电压为U2，则输电导线上损耗的功率下列表达式正确的是()A B CI2R DI(U1U2)BCD用P求电阻上损失的功率时，U要与电阻R相对应，A中的U1是输出电压不是输电线电阻上的电压，故A是错误的；B中的U1U2是输电线电阻上的电压，因此，B是正确的；C、D中的电流I是输电线中的电流，故C、D都是正确的。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 kW C30 kW D11 kWB设输送电功率为P，输电电压为U，线路电阻
3、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某电站用11 kV交变电压输电，输送功率一定，输电线的电阻为R，现若用变压器将电压升高到220 kV送电，下列说法正确的是()A因I，所以输电线上的电流增大为原来的20倍B因I，所以输电线上的电流减小为原来的C因P，所以输电线上损失的功率增大为原来的400倍D若要使输电线上损失的功率不变，可将输电线的直径减小为原来的B因U并非全部加到输电线的电阻上，所以不能用I计算输电线中的电流，A错误；输送功率和输电电流、输电电压的关系为PUI，在输送功率一定的条件下，U和I成反比，B正确；U是输电电压，它等于输电线上损失的电
4、压和负载得到的电压之和，所以U并非是加到R上的电压，不能用P计算功率损失，C错误；线路上功率损失P损I2R线。由于输送功率、导线材料、长度是不变的，在线路损失功率不变的条件下，送电电压的平方和导线横截面积成反比，所以电压由11 kV升高到220 kV，所需导线的横截面积减为原来的，导线直径减为原来的，D错误。故选B。题组二高压交流输电与高压直流输电5(多选)下列关于远距离高压直流输电的说法中，正确的是()A直流输电系统只在输电环节是直流，而发电环节和用电环节是交流B直流输电系统只在发电环节和用电环节是直流，而输电环节是交流C整流器将交流变直流，逆变器将直流变交流D逆变器将交流变直流，整流器将直
5、流变交流AC直流输电系统由整流站、直流线路和逆变站三部分组成，在整流站通过整流器将交流电变换为直流电，在逆变站利用逆变器将直流电变换为交流电。因此选项A、C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
6、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远距离输电线路的示意图如图所示，若发电机的输出电压不变，则下列叙述中正确的是()A升压变压器的原线圈中的电流与用户用电设备消耗的功率无关B输电线中的电流只由升压变压器原、副线圈的匝数比决定C当用户用电器的总电阻减小时，输电线上损失的功率增大D升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压C变压器的输入功率、输入电流的大小是由用户消耗的功率大小决定的，A、B项错误；用户用电器总电阻减小，根据P，消耗功率增大，输电线中电流增大，线路损失功率增大，C项正确；升压变压器的输出电压等于输电线路电阻上的损失
7、电压加上降压变压器的输入电压，D项错误。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、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 BC4r D4rC由I1和得IrI2，则输电线上损失的功率PrI2r4r，故选C。9风力发电作为新型环保新能源，近几年来得到了快速发展，如图所示风车阵中发电机输出功率为100 kW，输出电压是250 V，用户需要的电压是220 V，输电线电阻为10 。若输电线因发热而损失的功率为输送功率的4%，试求：(1)在输电线
8、路中设置的升、降压变压器原、副线圈的匝数比；(2)画出此输电线路的示意图；(3)用户得到的电功率是多少。解析(1)P损IR线，I2 A20 APU2I2，U2 V5 000 V升压变压器原、副线圈匝数比 U3U2U损U2I2R线4 800 V降压变压器原、副线圈匝数比 。(2)如图所示。(3)用户得到的电功率即降压变压器的输出功率，为P用PP损P(14%)10096% kW96 kW。答案(1)12024011(2)见解析图(3)96 kW1(多选)如图为远距离输电示意图，发电机的输出电压U1和输电线的电阻、理想变压器匝数均不变，且n1n2n4n3。当用户用电器的总电阻减少时()AU1U2U4
9、U3B用户的电压U4增加C输电线上损失功率增大D用户消耗的功率等于发电机的输出功率AC根据，以及n1n2n4n3，知U1U2U4U3，故A正确；用户用电器总电阻减小，则电流增大，所以输电线上的电流增大，根据P损I2R知，输电线上损耗的功率增大，根据UIR知，输电线上的电压损失变大，发电机的输出电压不变，则升压变压器的输出电压不变，则降压变压器的输入电压变小，用户的电压U4减小，故C正确，B错误；用户消耗的功率等于发电机的输出功率与输电线上损失的功率之差，故D错误。2中国已投产运行的1 000 kV特高压输电，是目前世界上电压最高的输电工程。假设甲、乙两地原来用500 kV的超高压输电，在保持输
10、送电功率和输电线电阻都不变的条件下，现改用1 000 kV特高压输电，不考虑其他因素的影响。则()A输电线上的电流变为原来的2倍B输电线上降落的电压将变为原来的2倍C输电线上降落的电压将变为原来的D输电线上损耗的电功率将变为原来的C根据I求出输电线上的电流，与输送的电压成反比，即输电线上的电流将变为原来的，故A错误；由上可知，输电线上的电流将变为原来的，根据UIR可知，输电线上降落的电压将变为原来的，故B错误，C正确；当以不同电压输送时，有PU1I1U2I2，而在线路上损失的功率为PI2RR可知，损失的功率与电压的平方成反比，即P1P241，所以输电线上损失的功率为原来的，故D错误。3如图所示，某小型水电站发电机的输出功率为10 kW，输出电压为400 V，向距离较远的用户供电，为了减少电能损耗，使用2 kV高压输电，最后用户得到“220 V9.5 kW”的电能，求：(1)水电站升压变压器原、副线圈匝数比；(2)输电线路导线电阻R；(3)用户降压变压器原、副线圈匝数比。解析(1)水电站升压变压器原、副线圈匝数比为。(2)由I2及P损IR知，输送电流取决于输出电压及输送功率，所以R20 。(3)设降压变压器原线圈上电压为U3，则U3U2I2R(2 000520) V1 900 V所以降压变压器原、副线圈匝数比为。答案(1)(2)20 (3)
