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远距离输电知识要点归纳
一
< br>、
输电电路的基本分析
1
．如图所示，发电站的输出电功率为
P
，输
出电压为
U
，用户得到的电功率为
P<
/p>
′，
P
U
－
U
′
U
线
电压为
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
?
U
线
?
2
P
2
ΔP
＝
P
－
P
< br>′＝
I
R
线
＝
(
)
R
线
＝
.
U
R
线
2
P
4
．减少电能损失的基本途径：根据公式
ΔP
＝
I
2
R
线<
/p>
＝
(
)
2
R
线．
可知有两个基本途径：
U
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<
/p>
．远距离高压输电的几个基本关系
(
如图
所示
)
(1)
功率关系
P
1
＝
P
2
，
P
3
＝<
/p>
P
4
，
P
2
＝
P
线
＋
P
3
(2)
电压、电流关系
U
1
n
1
< br>I
2
U
3
n
3
I
4
＝
＝
，
＝
＝
U
2
n
2
I
1
U
4
n
4
I
< br>3
U
2
＝
U
线
＋
U
3
I
2
＝
I
3
＝
I
线
P
2
P
3
U
2
< br>－
U
3
(3)
< br>输电电流：
I
线
＝
＝
＝
U
< br>2
U
3
R
线
(4)
输电导线上损失的电功率
P
2
2
P
线
＝
U
线
I
线
＝
I
2
)
R
线
< br>
线
R
线
＝
(
U
2
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→升压→输电线→降压→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
P
0
，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
(
)
<
/p>
U
P
0
A
．输电线上的电流
I
＝
B
．输电线上的电流
I
＝
R
U
P
0
2
U
2<
/p>
C
．输电线上损失的功率
P
＝
(
)
R
D
．输电线上损失的功率
P
＝
U
R
【例
2
】
某水电站，
用总电阻为
2.5
Ω
的输电线输电给
500 km
外的用户，
其输出电功率
是
< br>3
×
10
6
kW
，现用
500 kV
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<
/p>
2.0
×
10
5
A
B
．输电线上由电阻造成的电压
损失为
15 kV
C
．若改用
5 kV
< br>电压输电，则输电线上损失的功率为
9
×
10
8
kW
D
．输电线上损失的功率为
ΔP
＝
< br>U
2
/r
，
U
为输电电压，
r
为输电线的电阻
【例
3
】<
/p>
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
200 V
，输
电线总电阻为
r
，升压变压器原副线圈匝数分别为
n
1
、
n
2
，降压变压器原副线圈匝数分别为
n
3
、
n
4
(
变压器均为理想变压器
)
．要使
额定电压为
220
V
的用电器正常工作，则
(
)
n
2<
/p>
n
3
A.
>
n
1
n
4
n
2
n
3
B.
<
n
1
n
4
C
．升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压
<
/p>
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
500
V
，输出电功率为
50
kW
，如果用
电阻为
3
Ω
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
220 V
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
< br>2
．远距离输电时，输送的电功率为
P
< br>，输电电压为
U
，输电线的横截面积为
< br>S
，线路
损失的功率为
Δ
P
，若将电压提高到
10
U
，则
(
)
A<
/p>
．不改变输电线路时，线路上的功率损失为
0.01
Δ
P
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
Δ<
/p>
P
时，输电线的横截面积可减小为
0.1
S
D
．不改
变输电线路且线路损失功率仍为
Δ
P
时
，输送的功率可增加到
10
P
3
．发电厂发电机的输出电压为
U
1
，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
U
2
，则输电线
上损耗的电压可表示为
(
)
A
．
U<
/p>
1
B
．
U
1
－
U
2
C
．
IR
D
．
U
2
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<
/p>
．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（
）
6
．
中国已投产运行的
1000 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<
/p>
500 kV
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
1000
kV
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
(
)
P
P<
/p>
A
．
B
．
C
．
2
P
D
．
4
P
4
2
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，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
2.5
Ω
的输电线输电给
500
km
外的用户，其输出电功率是
3
×
10
6
kW
，现用
500
kV
电压输电，则下列说法正确的是
(
)
A<
/p>
．输电线上输送的电流大小为
2.0
×<
/p>
10
5
A
B
．输电线上由电阻造成的损失电压为
15 kV
C
．若改用
5 kV
< br>电压输电，则输电线上损失的功率为
9
×
10
8
kW
D
．输电线上损失的功率为
Δ
P
＝
U
2
/
r
，
U
为输电电压，
< br>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，不一定是电压越高越好
10
．发电厂发电机的输出电压为
U
1
，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<
/p>
U
2
，下面选项表示输电导线上损耗的功
率是
(
)
(
U
1
－
U
2
)
2
U
1
2
A.
B.
C
．
I
2
R
D
．
I
(
U
1
－
U
2
)
R
R
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
Δ
P
，那么
(
)
A
．若
U<
/p>
一定，则
Δ
P
与
S
成反比
B
．若
U<
/p>
一定，则
Δ
P
与
S
2
成反比
C
．若
S
一定
，则
Δ
P
与
U
2
成反比
D
．若
S<
/p>
一定，则
Δ
P
与
U
成反比
1
2
．
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
ρ,横截面积