交流电-十、电能的输送典型例题.doc

: .
交流电-十、电能的输送典型例 题
作者:
日期:
#
电能的输送典型例题
【例1】某电厂要将电能输送到较远的用户， x 104W电厂输出电压仅 350V,为减少输送功率损失，先用一升压变压器 将电压升高再输送，在输送途中，输电线路的总 电阻为4Q,充许损失的功率为输送功率的 5%， 求用户所需电压为220V时，升压、降压变压器 的原、畐I」线圈的匝数比各是多少？
【分析】 依题意远距离输送电能电路如图 所示，导线损失的电能转化为热能，所以据电功 率的知识可求出，输送导线中的电流•据理想变 压器原理和能量守恒，可算出升压变压器的输出 电压和降压变压器输入电压，就能解决该题中提 出的问题.
用 户
［解］由电路中损失功率P损=5%P总
得输电线路中电流为
汕浊=35A
4X100
升压变压器输出电压为

V = 28X：03V
据理想变压器原理得升压变压器的初、次级 的匝数比为
・JI
n
--
1 -8
#
#
降压变压器输入功率为
95
巴=P总P损尹总-化 =95%
X104W =
所以降压变压器初级电压
12 35
降压变压器的匝数比为
巧=U3 _ 2660 _ 12
n4 U4 220 1
【说明】 输送的电功率一定，提高输送电 压，导线上的电流便减小，于是导线损失功率 P
损=i2r就减小•计算导线损失的电功率有三种方 法，如图：①（Pg/%） 'R；②（% -vj "/R；③ I；R・
【例2】发电机的端电压为220V,输出的 Q,求用户得 到的电压和电功率各是多少？如果发电站用匝 数比为1 : 10的变压器将电压升高，经过同样的 输电线后，再用匝数比为10： 1的变压器将电压 降低供给用户，用户得到的电压和电功率各是多 少？
发电机醴器
缢器
【分析】 无论是从发电机直接向用户供电, 还是通过变压器向用户供电，发电机输出的总功 率都等于输电线上损失的功率与用户得到的功 率之和.
【解】 从发电机直接用220V电压输电时, 线路中的电流
#

U 220
-200A.
输电线上损失的电压和电功率分别为
U损=IR 线=200X =40V,
P损=IU 损=I2R线=20(/X =8X 103W
所以，用户得到的电压和电功率分别为
U 用=U-U 损=(220-40)V=180V
P 用=P 总-P 损=(44 X 103-8 X 103) W=36kW
通过变压器后向用户的供电线路如图 1所
示.
理想升压变压器次级电压
楚• u =更 x 220V - 2200V；
11初
输电线中电流F =211 * 1^ Ax 200A^20A； "初 10
输电线上损失的电压和电功率分别为
（图2）
U'损=1 ' R线=20 x =4V,
P'损=| ' 2r线=