1、第五节、高压输电【典型例题】【例1】一台发电机的功率是40KW,用电阻为0.2的导线输送到用户,(1)若用220V的电压输电,输电线上损失的功率是多少?(2)若用22KV的电压输电,输电线上损失的功率又是多少?(3)比较(1)、(2)的结果可得到什么结论? 【解析】要求出输电线上损失的功率,首先根据PUI求出输电线中的电流,再根据焦耳定律QI2Rt和PW/t (因为WQ)可求出输电线上损失的功率P损I2R线. 解:(1)当输电电压为U1220V时,输电电流为:I1P/U12000/11A所以输电线上损失的功率为:P1I12R线(2000/11)2A0.2=6611.6W(2)当输电电压为U22
2、2千伏时,输电电流为:I2P/U220/11A所以输电线上损失的功率为:P2I22R线0.66116W(3)比较(1)、(2)P2/P11/10000【例2】发电厂的输出功率为200KW,输电线的电阻为0.13.那么输出电压为250V或2500V,这两种情况下,在输电线上损失的功率各为多少?输入用户的功率各为多少?分析:电能在输送过程中,由于电流的热效应在输电线上要损失一部分功率,而输入用户的功率应该用发电厂输出的功率减去这部分损失的功率.【解析】解:当U输出250V时,输出电流为:I输出P输出/U输出800A在输电线上损失的功率:P损失I2输出R线(800A)20.1383.2KW输入用户的
3、功率:P输入P输出-P损失200KW-83.2KW116.8KW当U输出2500V时,输出电流为:I输出P输出/U输出80A在输电线上损失的功率:P损失I2输出R线(80A)20.130.832KW输入用户的功率:P输入P输出-P损失200KW-0.832KW199.168KW【例3】输送同样的总功率,若用110kV和220kV的电压输电,输电线上损失的功率之比为多少?【解析】损失的功率P不等于U2/R,因为这里为U是两根输电线的两始端的电压;若要写成U2/R,这里的电压U应是输电线上损失的电压U,它等于输电电压减去用户得到的电压即UUU损失的功率,而IP/U,即P与U2成反比设输电总功率为P
4、,输电电压为U,则输电电流IP/U;输电线电阻为R,输电线上功率损失,所以;输电线上损失的功率之比为41,即用220kV输电时功率损失为110kV时的1/4损失的功率P不等于U2/R,因为这里为U是两根输电线的两始端的电压;若要写成U2/R,这里的电压U应是输电线上损失的电压U,它等于输电电压减去用户得到的电压即UUU【基础练习】一、选择题1、在电能的远距离输送中,为减小输电导线的功率损失,下列说法正确的是( )A、根据IU/R,只要减小输送电压,就减小了输送电流,就减小了B、根据UIR,要减小输送电流I,只要减小输送电压U即可C、根据IU/R,增大输送电压,输送电流I随之增大,也就增大D、上
5、述说法都不对2、关于减小远距离输电线上的功率损耗,下列说法正确的是 ( )A、由功率P=U2/R,应降低输电电压,增大导线电阻B、由P=IU,应低电压小电流输电C、由P=I2R,应减小导线电阻或减小输电电流D、上述说法均不对3、在电能输送过程中,若输送的电功率一定,则在输电线上损失的电功率( )A、随输电线电阻的增大而增大B、和输送电压的平方成正比C、和输电线上电压降落的平方成正比D、和输电线中的电流强度的平方成正比E、和输电电压的平方成反比4、用电器电阻值为R距交变电源L,输电线电流为I,电阻率为,要求输电线上电压降不超过U则输电线截面积最小值为 ( )A、L/R B、2LI/U C、U/L
6、I D、2UL/I5、用U1和U2两种电压通过相同长度和材料的导线输电,若输送的电功率相等,在输电线上损失的电功率也相同,则在两情况下输电线截面积之比S1:S2为( )AB C D 6、在远距离输电中,输电线电阻一定,输送电功率一定,如果将输电电压提高到原来的10倍,则输电线上消耗的功率减小到原来的( )A.10倍 B.1/10倍 C.100倍 D.1/100倍二、填空题7、在电能输送的过程中,由焦耳定律知,减小输电的_是减小电能损失的有效方法;在输送功率不变的情况下,只能通过提高输电_来实现。8、从发电站发出的电能,先经过_把电压升高,再用_输送到远处的用户附近,再经过_把电压降低,供用户使
7、用。9、变压器接入某输电电路中,现以相同的输入电压U,不同的输出电压输送相同的电功率P,输电线电阻为R当副线圈与原线圈匝数比为K时,输电线线路上损耗的功率为_;当匝数比为nK时,线路上损耗的功率为原来的_倍三、计算题10、一输电线电阻值是2欧,以3000伏输送电能,输出的电流是60安,线路上损失的功率是?;若采用6000伏输送同时功率的电能,则线路损耗的功率是?11、远距离输送一定功率的交流电,若输电电压提高 倍,则输电导线的电功率损失是原来的?输电导线的电压损失是原来的?12、我国自行设计建造的第一座核电站秦山核电站的功率为30万千瓦。它连续发电一年,可发电多少千瓦时?若输电电压为220千伏
8、,则输电线路中的电流又是多大?(1年按365天计算)【能力提升】1、远距离输电要采用( )A.低压输电 B.高压输电C.强电流输电 D.弱电流输电2、远距离输电时,为了减少输电线上电能损失,应( )A.提高输送电压,增大输送电流 B.提高输送电压,减小输送电流C.减小输送电压,增大输送电流 D.减小输送电压,减小输送电流3、远距离输送一定功率的交变电流,若送电电压提高到n倍,则输电导线上( )A、电能损失为原来的 B、电压损失为原来的C、电能损失减少 D、电压损失减少4、发电机的输出电压为U,输出总功率为P,通过总电阻为R的输电线向用户供电,则输电线上电流强度为 ,输电线上的电压降落为 ,输电线上损失的电功率为 ,用户得到的电压为 ,用户得到的功率为 。5、某发电机的输出电压是200伏,输出电流是400安,输电线电阻是0.5欧,线路上损耗的功率多大?如果采用4 000伏输送同样的功率,线路上损耗的功率又是多大?参考答案基础练习1、D2、C3、ACDE4、B5、D6、D 7、电流;电压8、变压器,高压输电线,变压器9、10、7200W,1800W11、;12、2.6109千瓦时 1.36103安能力提高1、BD 2、B 3、ABCD4、; ; ; ; 5、8104瓦 200瓦