远距离输电知识要点归纳.docx

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远距离输电知识要点归纳

一、输电电路的基本分析

率

站

11—£穿

电

户

勺P,

U-

-UUU

线

输出电压为U,用户得到的电功

1•如图所示，发电站的输出电功率为P，

为U'，则输电电流为I=U=R线=R线.

2.输电导线损失的电压：

U线=U—U'=

IR线.

3.输电导线上损失的电功率

△P=P—P'=I2r线

=（U）2R线=忙.

4.减少电能损失的基本途径：

根据公式AP

=|2R线=（P）2R线可知有两个基本途径：

1减小输电线电阻，如加大输电导线的横截面积，采用电阻率小的材料等；

2高压输电，在输送功率一定的条件下，提高电压，减小输送电流.

二、远距离高压输电问题的分析

1.远距离高压输电的几个基本关系（如图所示）

（1）功率关系

Pl=P2,

⑵电压、

P2=P线

1,JLJ

匕

□

P3=P4,电流关系

I2U3

n3'4升压岸压

Uini

U2n2

U4=

U2=U线+U312=13=I线

P2P3U2—U3

⑶输电电流：

i线=厲=匸亍

⑷输电导线上损失的电功率

2P22

P线=U线I线=I线R线=）R线'U2，

2•关于远距离输电问题的处理思路

常见问题有两类：

一类是按发电机t升压t输电线t降压t用电器的顺序分析或按用电器到发电机的顺序分析；还有一类常见的是从中间突破的题目，即由输电线上的功率损失求出输电线上的电流，也就是流过升压变压器副线圈和降压变压器原线圈的电流，再由理想变压器的工作原理推断发电和用电的问题.

【例1】某发电站采用高压输电向外输送电能.若输送的总功率为Po,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I=R

B.输电线上的电流1=晋

C.输电线上损失的功率P=（p0）2R

D•输电线上损失的功率P=UR

【例2】某水电站，用总电阻为2.5Q的输电线输电给500km外的用户，其输出电功率是3X106kW，现用500kV的电压输电，则下列说法正确的是（）

A.输电线上输送的电流大小为2.0X105A

B.输电线上由电阻造成的电压损失为15

C.若改用5kV电压输电，则输电线上损失的功率为9X108kW

D.输电线上损失的功率为AP=U2/r，U为输电电压，r为输电线的电阻

【例3】某小型水电站的电能输送示意图如图7所示，发电机的输出电压为200V，输电线总电阻为r，升压变压器原副线圈匝数分别为m、n2,降压变压器原副线圈匝数分别为n3、n4（变压器均为理想变压器）•要使额定电压为220V

的用电器正常工作，则（）

宀rFI

升压聲压益

A.—>ni

n2n3

C.升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压

D.升压变压器的输出功率大于降压变压器的输入功率

【例4】某小型发电站的发电机输出交流电压为500V，输出电功率为50kW，如果用电阻为3Q的输电线向远处用户送电，这时用户获得的电压和电功率是多少？

如果要求输电线上损失的电功率是输送功率的0.6%，则发电站要安装一个升压变压器，到达用户前再用降压变压器变为220V供用户使用，不考虑变压器的能量损失，这两个变压器原、副线圈的匝数比各是多少？

同步练习：

1•对于电能输送的以下说法，正确的是

（）

A•输送电能的基本要求是经济实惠

B•减小输电导线上功率损失的唯一方法是采用高压输电

C•减小输电线上电压损失的唯一方法是增大导线的横截面积

D.实际输电时要综合考虑各种因素，如输送功率大小、距离远近、技术和经济要求等

2.远距离输电时，输送的电功率为P,输电电压为U,输电线的横截面积为S,线路损失的功率为炉，若将电压提高到10U,贝叫）

A•不改变输电线路时，线路上的功率损失

为0.01P

B•不改变输电线路时，用户端的电压为原

来的10倍

C•线路功率损失仍为夕时，输电线的横截面积可减小为0.1S

D•不改变输电线路且线路损失功率仍为夕

时，输送的功率可增加到10P

3•发电厂发电机的输出电压为Ui,发电厂至学校的输电导线的总电阻为R,通过导线的电流为I,学校得到的电压为U2,则输电线上损耗的电压可表示为（）

A•Ui

C•IR

B•Ui—

D•U2

4.在远距离输电过程中，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少时，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

5•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.电能损失为原来的丄倍氏电压损失为原来的丄倍

C.电能损失减少畤倍D.电压损失减少口倍

门

6•中国已投产运行的1000kV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500kV的超高压输电，输电线上损耗的电功率为P.在保持输送电功率和输电线电阻都不变的条件下，现改用1000kV特高压输电，若不考虑其他因素的影响，则输电线上损耗的电功率将变为（

C・2P

A•4

D.4P

7•在如图所示的远距离输电电路图中，升

压变压器和降压变压器均为理想变压器，一发电厂〕的输出电压和输电线的电阻均不变.随着发电厂输出功率的增大，下列说法中正确的有

A.升压变压器的输出电压增大

B•降压变压器的输出电压增大

C.输电线上损耗的功率增大

D•输电线上损耗的功率占总功率的比例增大

8某水电站，用总电阻为2.5Q的输电线输电给500km外的用户，其输出电功率是3X106kW，现用500kV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2.0X105A

B.输电线上由电阻造成的损失电压为15kV

C•若改用5kV电压输电，则输电线上损失的功率为9X108kW

D.输电线上损失的功率为夕=U2/r，U为输电电压，r为输电线的电阻

9.关于远距离输电，下列表述正确的是

（）

A.增加输电导线的横截面积有利于减少输电过程中的电能损失

B.高压输电是通过减小输电电流来减小电路的发热损耗

C.在输送电压一定时，输送的电功率越大，

输电过程中的电能损失越小

D.高压输电必须综合考虑各种因素，不一定是电压越咼越好

10.发电厂发电机的输出电压为Ui,发电厂至用户的输电导线的总电阻为R,通过输电导线的电流为I，输电线末端的电压为U2,下面选项表示输电导线上损耗的功率是（）

Ui2_（Ui—U2）2

A.百B.R

C.I2RD.I（Ui—U2）

11.由甲地向乙地输电，输送的电功率一定，

输电线的材料一定.设输电电压为U,输电线横截面积为S,输电线因发热损失的电功率为炉,那么（）

A.若U一定，贝U夕与S成反比B.若U—定，则AP与S2成反比

C.若S一定，贝UAP与U2成反比D.若S一定，则夕与U成反比

12.在远距离输电时，输送的电功率为P,输电电压为U,所用导线电阻率为p,横截面积为S,总长度为I,输电线损失电功率为P',用户得到的电功率为P用，则p，、p用的关系式正确的是

A.P

U2s

B.P

p2i

U^S

C.P用=卩-栄D.P用=P（1-字

l'u2s

13.在电能的输送过程中，若输送的电功率一定、输电线电阻一定时，对于在输电线上损失的电功率，有如下四种判断，其中正确的是

（）

①和输送电线上电压降的平方成反比②和输送电压的平方成正比

③和输送电线上电压降的平方成正比④和输送电压的平方成反比

A.①和②B.③和

④C.①和④D.②和③

14.发电厂输出功率为9900kW输电线电

阻为2Q,分别用18kV和110kV的高压输电，则导线上损失的功率分别为,

15.有一台内阻为4Q的发电机，供给一个

学校照明用电,如图所示.严变

4,降压变压器的匝数比为的

R=4Q,全校共22个班,每班有“220V,40W”的灯6盏.若保证全部电灯正常发光，则：

（1）发电机输出功率多大？

（2）发电机电动势多大？

（3）输电效率是多少？

16.

甲

有一条河流，河水流量为4m/s，落差为5m现利用它来发电，使用的发电机总效率为50%，发电机输出电压为350V,输电线的电阻为4Q,允许输电线上损耗功率为发电机输出功率的5%,而用户所需要电压为220V,求所用的理想变压器升压、降压变压器上原、副线圈的匝数比.

解析与答案：

【例1】BC

【例2】B[输电线上输送的电流1=f

3X106kW

500kV

=6000A,A错；输电线上损失的电

压为AU=Ir=6000Z.5V=1.5X04V=15kV,

B对；若改用5kV的电压输电，则输电线上输亠弘亠、“、_P3X06kW5必亠/4

送的电流1=u=5kV=6X0A，输电线

上损失的功率AP=I2r=（6>105）2X2.5W=9M08

kW>3X106kW，表明电能将在线路上损耗完，

则输电线上损失的功率为3X106kW,C错；D

项中输电线上损失的功率AP=U2/r,U应为输电线上损耗的电压，而不是输电电压，D错・]

【例3】AD

【例4】200V2X104W1:

10497：

ptE__r~^~i_._j解析用500V电压送电时示意图如图所菽

示，输电线上的电流

I0=P/Uo=50X03/500A=100A.

用户获得电压Ui=Uo—loR=（500—100X3）

V=200V;

用户获得的电功率P1=l0U1=2X04W.

改用高压输送时，示意图如下图所示,

要求p损=0.6%P，即P损=50X103X0.6%W=300W.

输电电流I=P损/R='300/3A=10A.

4亠斗十亠亠LP50X103

发电站升压后输电电压U=|=10V=

5000V,升压变压器匝数比ni/n2=Uo/U=500/5000

=1/10.

输电线上损失的电压

U=I•=10>3V=30V,

降压变压器的输入电压

U2=U—U'=（5000-30）V=4970V,

降压变压器的匝数比

n3=U2=4970=497

n4=U3=220=22.

［规范思维］分析此类问题，先画出输电线路图，然后以变压器为界，分成几个独立的闭合回路，应用串、并联电路的特点及电功、电功率有关公式分析各个回路的电流、电压和功率关

niUi12

系•各独立回路之间可通过变压器的*=社=I；及功率P入=P出等联系起来.

同步练习

1・D2・AD3・BC4・C5・ABCD

6・A7.CD8.B

9.ABD10.BCD11.AC12.BD

13.B14.605kW16.2kW

15.解析：

（1）对降压变压器:

U‘2l2=U3l3=nP灯=22>6>40W=5280W.而『2=寸匕=880V

・・・l2罟=6A.

对升压变压器:

U1|1=U2|2=|22R+U2|2=5424W.

（2）TU2=U‘2+l2R=904V・•・U1=^U2=226V

又•・•U1l1=U2l2・・・|1=丛=24A

・•・E=U1+l1r=322V.

（3）n寻>00%=瓷>00%=97%.

16.升压1:

8,降压12:

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