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1、专题48远距离输电一:专题概述远距离输电问题1.理清三个回路
2、U
3、路1冋路2回路3回路1:发电机回路。该回路中,通过线圈1的电流厶等于发电机屮的电流/机;线圈1两端的电压3等于发电机的路端电压u机;线圈1输入的电功率戸等于发电机输出的电功率卩机。回路2:输送电路。/2=厶=/心6=6+2,A=AP+P3o回路3:输出电路。厶=/用,用,P4=P用。2.抓住两个联系(1)理想的升压变压器联系着回路1和回路2,由变压器原理可得:线圈1(匝数为小)和线圈2(匝数为血)屮各个量I'可的关系是务¥=$,P尸P2。5"2b®(2)理想的降压变压器联系看回路2和回路3,由变压器原理可得:线圈3(匝
4、数为巧)和线圈4(匝数为〃J屮各个量间的关系是告=知¥=学,戸3=几。C/43.掌握两种损耗(1)电压损耗:输电线上的电阻导致的电压损耗,U=U2—U3=IrR线。(2)功率损耗:输电线上的电阻发热的功率损耗,AP=P?—P3=I注线。输电线上能量损耗是热损耗,计算功率损耗时用公式PfR线或2=詈。4.掌握一个守恒能量守恒关系式P=P损+几。二:典例精讲1.输电的几个关系典例1:(多选)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,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,下列说法川正确的有()发电厂A.升压变压器的输出电压增大B.
5、降压变压器的输出电压增大C.输电线上损耗的•功率减小D.输电线上损耗的功率占总功率的比例增大【答案】CD【解析】发电厂的输出电压不变,升压变压器输出的电压5应不变,A错误;输电线电流片咅会随着P的増大而増大,输电线电压损失UER也増大,所以降压变压器的初级电压口=6-卩龈小,则降压变2压器的输出电压减小,B错误;输电线功率损失P^=PR=(^R,因P变大,所以P该大,C正确;今%=饕因P变大,所以比值变犬,D正确。1.输电线上功率损失典例2:如图为远距离输电示意图,两变压器均为理想变压器,升压变压器厂的原、副线圈匝数分別为厲、心・在T的原线圈两端接入一电压«=^msin69/的交流电
6、源,若输送电功率为P,输电线的总电阻为2儿不考虑其他因素的影响,则输电线上损失的电功率为()A.B.4rC.4D.4【答案】C【解析】交流电源的电压的有效值为g扫根据公式斜訂得输送电压为少辭,因为输送P功率为P,则输送电流为/二〒,输电线上损失的电功率为AP=/2(2r),联立解得3.远距离输电与动态分析问题典例3: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Ui和U2.下列说法正确的是()A.采用高压输电可以增大输电线中的电流B.升压变压器原、副线圈匝数比乩=耳n2U2C/2C.输电线损耗的功率为予D.将P上移,用户获得的电压将升高【
7、答案】D【解析】发电机输出功率恒定,根据P=M可知,采用高压输电可以减小输电线中的电流,故川错误;升压变压器原、副线圈匝数比等于输入电压和输出电压比,―牛,故&正确;U2等于线路电阻上的电压与若降压变压器输入电压之和,C错误;若P上移,升压变压器的原线圈匝数减小,由上分析可知,用户获得的电压将増大,故D正确;故选:BDo4.远距离输电与传感器结合问题典例3:(多选)如图甲为远距离输电示意图,变压器均为理想变压器,升压变压器原、副线圈匝数比为1:100,其输入电压如图乙所示,远距离输电线的总电阻为100Qo降压变压器右侧部分为一火警报警系统原理图,其中川为一定值电阻,忌为用半导体热敏材
8、料制成的传感器,当温度升高时其阻值变小。电压表V显示加在报警器上的电压(报警器未画出)。未出现火警时,升压变压器的输入功率为750kW,则下列说法屮正确的有()A.降压变压器副线圈输出的交变电流频率为50HzB.远距离输电线路损耗功率为180kWC.当出现火警时,电压表V的示数变小D.当出现火警时,输电线上的电流变小【答案】AC【解析】由题图乙知交变电'流的周期为0-02s,所以频率为50Hz,A正确;由题图乙知升压变压器输入电压有效值为250V,根据变压比公式知升压变压器副线圈两端电压为25000V,所以输电线中的电流为30A,输电线损失的电压为Ag/=30X100V=3000V,
9、输电线路损耗功率为AP=AUJ=90kW,B错误;当出现火警时传感器丘2阻值减小,降压变压器副线圈中电流増犬,输电线上电流变犬,电压变大,降压变压器输入、输出电压都变小,定值电阻的分压増大,电压表V的示数变小,C正确,D错误。三总结提升1•减少输电电能损失的两种方法(1)理论依据:P^=12R.(2)减小输电线的电阻:根据电阻定律R=去要减小输电线的电阻人,在保证输电距离情况下,可采用减小材料的电阻率、增大导线的横截面积等方法.(3)减小输电导线中的电流: