电能的输送课件(优秀课件)
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《电能的输送》课件
耗。
智能电网技术的应用
智能调度系统
实现电网的实时监测、控制和调 度，提高电网运行效率和可靠性
。
分布式能源接入
支持可再生能源的接入和利用， 实现能源的优化配置和利用。
用户互动管理
实现用户与电网的双向互动，提 供更加个性化、智能化的电力服
务。
06
电能输送的未来发展
超导技术在电能输送中的应用
总结词
超导技术具有零电阻、低损耗的特性，能够 大幅提高电能输送的效率和稳定性。
如FACTS技术，对输电线路的电压、电流等进行实时控制，提高输 电稳定性。
降低电能输送损耗
加强输电线路的维护与保养
01
定期检查线路状况，及时修复和更换受损设备，减少因设备故
障引起的损耗。
合理规划电网布局
02
优化电网结构，减少输电距离和转供电环节，降低输电损耗。
采用无功补偿技术
03
在输电线路中安装无功补偿装置，提高功率因数，减少无功损
节潮流实现电能的分配。
配电站的建设应考虑供电可靠性、运行 灵活性和经济性等因素，合理规划配电
站的布局和规模。
05
电能输送的优化与改进
提高电能输送效率
优化输电线路设计
采用高导电性能的导线材料，减少线路阻抗，提高输电效率。
推广高压输电技术
高压输电能够降低电流，减少线路损耗，提高输电效率。
采用先进的控制技术
感谢您的观看
THANKS
变压器由铁芯、绕组和绝缘材 料组成，通过电磁感应原理实 现电压的变换。
变压器有油浸式和干式两种类 型，根据输电线路的电压等级 和容量选择合适的变压器。
输电线
输电线是电能输送的主要通道， 负责将电能从发电厂输送到目的
人教版高中物理选修《电能的输送》PPT课件
人教版高中物理选修3-2第五章5.5《 电能的 输送》P PT课件 (共22张PPT)
人教版高中物理选修3-2第五章5.5《 电能的 输送》P PT课件 (共22张PPT)
远距离输电的综合应用问题 1．远距离输电的电路图 如图甲所示为远距离输电的简化电路原理图，可以划分为 三个回路，如图乙．
人教版高中物理选修3-2第五章5.5《 电能的 输送》P PT课件 (共22张PPT)
(1)分析电压损失时注意 U 和 ΔU 的区别：U 是输电电压，ΔU 是输电线上损失的电压．
(2)交流输电时，导线不但有电阻，还有线路的电感、电容 产生的感抗和容抗，但高中阶段计算中，可将输电线看作纯电 阻电路，ΔU＝Ir、ΔP＝I2r＝ΔUr 2＝ΔUI 等公式都成立．
人教版高中物理选修3-2第五章5.5《 电能的 输送》P PT课件 (共22张PPT)
小结
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人教版高中物理选修3-2第五章5.5《 电能的 输送》P PT课件 (共22张PPT)
作出示意图
人教版高中物理选修3-2第五章5.5《 电能的 输送》P PT课件 (共22张PPT)
人教版高中物理选修3-2第五章5.5《 电能的 输送》P PT课件 (共22张PPT)
人教版高中物理选修3-2第五章5.5《 电能的 输送》P PT课件 (共22张PPT)
输电线上的电压损失和功率损失 1．电压损失 输电线始端电压 U 与输电线末端电压 U′的差值，即 ΔU＝U－U′＝Ir 2．功率损失 远距离输电时，输电线有电阻，电流的热效应引起功率损 失，损失的电功率可以用下列 3 种方式计算： (1)ΔP＝I2r； (2)ΔP＝IΔU； (3)ΔP＝ΔUr 2.
人教版高中物理选修3-2第五章5.5《 电能的 输送》P PT课件 (共22张PPT)
远距离输电的综合应用问题 1．远距离输电的电路图 如图甲所示为远距离输电的简化电路原理图，可以划分为 三个回路，如图乙．
人教版高中物理选修3-2第五章5.5《 电能的 输送》P PT课件 (共22张PPT)
(1)分析电压损失时注意 U 和 ΔU 的区别：U 是输电电压，ΔU 是输电线上损失的电压．
(2)交流输电时，导线不但有电阻，还有线路的电感、电容 产生的感抗和容抗，但高中阶段计算中，可将输电线看作纯电 阻电路，ΔU＝Ir、ΔP＝I2r＝ΔUr 2＝ΔUI 等公式都成立．
人教版高中物理选修3-2第五章5.5《 电能的 输送》P PT课件 (共22张PPT)
小结
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人教版高中物理选修3-2第五章5.5《 电能的 输送》P PT课件 (共22张PPT)
作出示意图
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人教版高中物理选修3-2第五章5.5《 电能的 输送》P PT课件 (共22张PPT)
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输电线上的电压损失和功率损失 1．电压损失 输电线始端电压 U 与输电线末端电压 U′的差值，即 ΔU＝U－U′＝Ir 2．功率损失 远距离输电时，输电线有电阻，电流的热效应引起功率损 失，损失的电功率可以用下列 3 种方式计算： (1)ΔP＝I2r； (2)ΔP＝IΔU； (3)ΔP＝ΔUr 2.
电能的输送 课件
ΔU＝UP·r
。
(2)远距离输送一定功率的交流电，输电线上功率损失 ΔP＝PU2·r 。
[解析] 设输电电压为 U，所输送的功率为 P，输电线路总电阻为 r，则输电电流 I＝UP，线路的功率损 失 ΔP＝I2r＝PU22r，可知 ΔP∝U12，当输电电压 U 升高为原来的 n 倍时，功率损失变为原来的n12，故选项 B 正 确；线路上的电压损失 ΔU＝Ir＝PUr，可知 ΔU∝U1，当输电电压升高为原来的 n 倍时，电压损失变为原来的 n1，故选项 C 正确。
(1)输电线上损耗的电功率 P 损多大？ (2)发电机的电动势 E 多大？ [答案] (1)144 W (2)250 V
(1)高压输电电路由哪几部分组成？
提示：高压输电电路由电源回路、输送回路、用户回路三部分组成。电源回路与输送回路间靠升
压变压器联系；输送回路与用户回路间靠降压变压器联系。 (2)高压远距离输电过程中，各部分的电压关系为 UU12＝nn12，UU34＝nn34，U2＝U3＋ΔU
3．电网供电 (1)电网 通过网状的输电线、变电站，将许多电厂和广大用户连接起来，形成全国性或地区性的输电网络，这 就是电网。 (2)优点 ①经济——便于使用大容量发电机组，降低运输成本； ②保质——减少断电风险，调剂供需平衡； ③可靠——根据不同“电源”的特点，合理调度电力。 4．对高压输电(输送回路)中几个电压的理解 (1)输送电压：输电线始端电压，如上图中的 U2。 (2)用户电压：最终用户得到的电压，如上图中的 U4。 (3)损失电压：输电线始端电压与末端电压的差值(ΔU＝U2－U3＝I2R)，形成的原因是输电导线有电阻， 电流通过输电线时，会在线路上产生电势降落，致使输电线路末端的电压比起始端电压要低，这就是输电 线上的电压损失。
人教版选修3-2 第五章 第5节 电能的输送 课件(24张)
解析：设输送功率为P，输电电压U1＝220 V时，损失功率 ΔP1＝20%P
又因为ΔP1＝I12R线，I1＝UP1 解得ΔP1＝UP122R线 现要求ΔP2＝5%P，同理ΔP2＝UP222R线 因此可得ΔΔPP12＝250%%＝UU2122 所以U2＝2U1＝440 V.
答案：440 V
要点二 电网供电 1．远距离输电 (1)基本原理：远距离输电的基本电路如图所示． 在发电站内用 8 ____升__压____变压器 9 __升__压______，然后进行 远距离输电，在用电区域通过 10 __降__压______变压器降压降到所 需的电压．
解析：选D 根据理想变压器电流和匝数的关系可知，升压
变压器中原、副线圈中的电流与匝数成反比，
I1 I2
＝
n2 n1
，A选项错
误；输电线路上存在电压损失ΔU，U2＝U3＋ΔU＝U3＋I2r，B选
项错误；输电线路上存在功率损失，U1I1＝U4I4＋I22r，C选项错
误；理想变压器的输出功率等于输入功率，U1I1＝U2I2，D选项
压变压器原、副线圈的匝数分
别为n1、n2，电压分别为U1、 U2，电流分别为I1、I2，降压变压器原、副线圈的匝数分别为 n3、n4，电压分别为U3、U4，电流分别为I3、I4(变压器均为理想 变压器)，当用电器正常工作时，下列关系式正确的是( )
A．II12＝nn21 C．U1I1＝U4I4
B．U3＝U2 D．U1I1＝U2I2
如果远距离输电的电功率P不变，输电电压为U，输电导线
电阻为R线，则输电导线上发热损失的功率P损＝I2R线＝
P2 U2
R线，因
此输电电压若提高到nU，则P损将减为原来的n12.
5.降低输电损耗的两个途径 要减少输电线路上的功率损失，由公式P损＝I2R线知，必须 减小输电线电阻或减小输电电流． (1)要减小电阻，从R＝ρSl 看，在输电距离一定的情况下，可 以增大导线的 5 __横__截__面__积__，但过粗的导线会耗费太多的金属材 料，同时也给铺设线路带来困难；还可以选用 6 __电__阻__率____较小 的导体．
高中物理人教版选修32 5.5 电能的输送(共33张PPT)
r I2
nP22U2
I3
线 P3
U3n3
I4
P4
n4 U4
R用
升压变压器
降压变压器
机械功率P=mgh/t=1000×4 × 9.8 ×5=1.96 ×105W
发电机的输出功率P1=0.5 ×P= 9.8×104W
∵线P路r=上I2 损2 r,耗的功率为P∴r=电4流90为0 IW2，=35A， U2 =P2/I2 =2800V, 线路上的电压为Ur=I2 r=140V，
U3=U2-Ur=2200-I2r==2192(V) U用=U4=n4U3/n3=219.2(V)
Pr=I22r=16(W)
P用=P1-Pr=4400-16==4384(W)
交流高压输电基本环节示意图
发
电 机
U1
U2
U3
U4
用 电
器
升压变压器
高压输电线路
降压变压器
二、远距离输电原理图
I1
I2
I3
I2=50(A)
I1=P1/U1=103
n1/n2=I2/I1=50/ 1000=1/20
(2) U2=n2U1/n1=105 U3=U2-Ur=105-50×80=96×103(v)
（2）使用变压器
I2
I3
I4
P´r=P0-P2=I22r=(P0/U2)2r
U1 U2
N1/N2=U1/U2
N1 U1 (P0 P2)
(P0-P1)/ (P0-P2)= I2r/ I32r
N2 U2 (P0 P1)
P1=I2R
P2=I42R
n1 I4 P2(P0 P1)
I2=P1/R=P1I42/P2 n2 I3 P1(P0 P2)
电能的输送课件
电能输送安全技术
绝缘层保护
在电能输送过程中，使用绝缘层可以防止电流泄 漏和设备损坏。
热保护
由于电能输送过程中会产生热量，因此需要采取 热保护措施，如使用散热器、控制电流等。
接地保护
为了防止设备带电对人员造成伤害，需要将设备 接地。
电能输送安全管理
制定安全规定
建立电能输送安全规定，规范操作流程，明确人员职责。
升压变电站将电压升高以便长距离输电。它们通常位于发电站附 近或需要大量电能的地区。
降压变电站
降压变电站将高压电能降低到较低的电压，以便分配给用户使用 。它们通常位于电力分配网络的中心位置。
开关站
开关站用于增加或减少电力系统的线路，以控制电能的流向和流 量。它们通常位于输电线路的中间位置。
配电系统
配电网络
电能输送技术面临的挑战
随着电网规模的不断扩大和新能源的大规模 并网，电能输送技术面临着越来越大的挑战 。其中，如何保证电网的稳定性和可靠性、 如何降低电能损耗和环境污染、如何提高电 网的适应性和智能化水平等是亟待解决的问 题。此外，还需要加强国际合作和技术交流
，共同推动电能输送技术的发展和应用。
06
电能输送的必要性
随着城市化进程和工业化发展，电 力需求量不断增加，需要建立大规 模的输电网络以满足需求。
通过高压输电，可以将电能从富裕 地区输送到需求较大的地区，实现 电力供需平衡。
电能输送是实现能源分布平衡和优 化资源配置的重要手段。
电能输送对于保障社会生产和人民 生活的正常进行具有重要意义。
02
电能的输送课件
2023-11-06
contents
目录
• 电能输送的基本概念 • 电能输送系统概述 • 电能输送的效率和损耗 • 电能输送的安全与管理 • 电能输送的未来发展 • 电能输送案例分析
物理选修3-2人教版 5.5电能的输送 (共32张PPT)[优秀课件资料]
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n= 192
当你的才华还撑不起你的野心时，你就该努力。心有猛虎，细嗅蔷薇。我TM竟然以为我竭尽全力了。能力是练出来的，潜能是逼出来的，习惯是养成的，我的 成功是一步步走出来的。不要因为希望去坚持，要坚持的看到希望。最怕自己平庸碌碌还安慰自己平凡可贵。
∴n1／n2 =U 1／U2 =350 ／ 2800=1 ／8
U3=U2 -U r=2660V
U4 =220V
n3／n4 =U 3／U4 =2660 ／ 220 ≈ 12 ／1
例5、 学校有一台应急备用发电机，内阻为r=1Ω，升压变压器匝数比为1∶4，降压变压 器 的 匝 数 比 为 4∶1 ， 输 电 线 的 总 电 阻 为 R=4Ω ， 全 校 22 个 教 室 ， 每 个 教 室 用 “ 220V ， 40W”的灯6盏，要求所有灯都正常发光，则：⑴发电机的输出功率多大？⑵发电机的电
输电线上的电流
2
降压变压器上： U3=4U4=880V
⑵发电机的电动势E=U1+I1r=250V 输电线上的电压损失为：UR=IRR=24V
因此升压变压器的输出电压为 U2=UR+U3=904V，
输入电压为U1=U2/4=226V，
所以发电机输出功率为 P出=U1I1=5424W
输入电流为I1=4I2=24A， ⑶输电线上损耗的电功率PR=IR2R=144W
U1=5000(v)
P1=107(W) Pr=I22r==0.04P1=4×105(W)
I22=Pr/r=4×105/160
I2=2×102/4=50(A)
U2=P2/I2=P1/I2=107/50=2× 105(V) n1/n2=U1/U2=5 ×103/ 2×105=1/40
UU3r==UI22r-U=8r000(V)
当你的才华还撑不起你的野心时，你就该努力。心有猛虎，细嗅蔷薇。我TM竟然以为我竭尽全力了。能力是练出来的，潜能是逼出来的，习惯是养成的，我的 成功是一步步走出来的。不要因为希望去坚持，要坚持的看到希望。最怕自己平庸碌碌还安慰自己平凡可贵。
∴n1／n2 =U 1／U2 =350 ／ 2800=1 ／8
U3=U2 -U r=2660V
U4 =220V
n3／n4 =U 3／U4 =2660 ／ 220 ≈ 12 ／1
例5、 学校有一台应急备用发电机，内阻为r=1Ω，升压变压器匝数比为1∶4，降压变压 器 的 匝 数 比 为 4∶1 ， 输 电 线 的 总 电 阻 为 R=4Ω ， 全 校 22 个 教 室 ， 每 个 教 室 用 “ 220V ， 40W”的灯6盏，要求所有灯都正常发光，则：⑴发电机的输出功率多大？⑵发电机的电
输电线上的电流
2
降压变压器上： U3=4U4=880V
⑵发电机的电动势E=U1+I1r=250V 输电线上的电压损失为：UR=IRR=24V
因此升压变压器的输出电压为 U2=UR+U3=904V，
输入电压为U1=U2/4=226V，
所以发电机输出功率为 P出=U1I1=5424W
输入电流为I1=4I2=24A， ⑶输电线上损耗的电功率PR=IR2R=144W
U1=5000(v)
P1=107(W) Pr=I22r==0.04P1=4×105(W)
I22=Pr/r=4×105/160
I2=2×102/4=50(A)
U2=P2/I2=P1/I2=107/50=2× 105(V) n1/n2=U1/U2=5 ×103/ 2×105=1/40
UU3r==UI22r-U=8r000(V)
电能的输送课件(优秀课件)
复习回顾 变压器
一、变压器的构造 1．示意图 2．符号 二、变压器的工作原理： 1、互感现象：变压器只能改变交流电的电压和电流 2、能量转化：电能→磁场能→电能 3、理想变压器功率：
P入＝P出
三、理想变压器的变压、变流规律：
U 1 n1 U 2 n2
四、常用变压器
I1 n2 I 1n1 I 2 n2 I 3 n3 I2 n1
输送电能的基本要求：
可靠、保质、经济
可靠：是指保证供电线路可靠地工作 ,少有故障和停电 保质：是指保证电能的质量,即电压和 频率稳定 经济：是指输电线路建造和运行的费 用低,电能损耗小
长兴岛高中物理组
能源丰富 有利开发
电站站址 远距离
能源缺乏 用电量大
用户(负载)
一、输电线上的功率损失
1、为什么输电线上有电能损失?
L R S
方 法
可适当增大横截面积.太粗不可能,既不 经济又架设困难.
(2)减小输电线中的电流 思考与讨论
1.怎样计算输电线路损失的功率?
P损 I R
2
2.在输电电流一定的情况下,如果线路的 电阻减为原来的1/100,线路上损失的功率 减为原来的1/? 在线路电阻一定的情况下 ,如果输电电流减为原来的1/100,线路上 损失的功率减为原来的1/?
交流高压输电基本环节示意图
发 电 机
U1
U2
U3
U4
用 电 器
升压变压器
高压输电线路
降压变压器
二、远距离输电原理图
I1
P1
I2
P2
r线
I3
P3
I4
P4
F
U 1 n1
n2 U2
U3 n3
一、变压器的构造 1．示意图 2．符号 二、变压器的工作原理： 1、互感现象：变压器只能改变交流电的电压和电流 2、能量转化：电能→磁场能→电能 3、理想变压器功率：
P入＝P出
三、理想变压器的变压、变流规律：
U 1 n1 U 2 n2
四、常用变压器
I1 n2 I 1n1 I 2 n2 I 3 n3 I2 n1
输送电能的基本要求：
可靠、保质、经济
可靠：是指保证供电线路可靠地工作 ,少有故障和停电 保质：是指保证电能的质量,即电压和 频率稳定 经济：是指输电线路建造和运行的费 用低,电能损耗小
长兴岛高中物理组
能源丰富 有利开发
电站站址 远距离
能源缺乏 用电量大
用户(负载)
一、输电线上的功率损失
1、为什么输电线上有电能损失?
L R S
方 法
可适当增大横截面积.太粗不可能,既不 经济又架设困难.
(2)减小输电线中的电流 思考与讨论
1.怎样计算输电线路损失的功率?
P损 I R
2
2.在输电电流一定的情况下,如果线路的 电阻减为原来的1/100,线路上损失的功率 减为原来的1/? 在线路电阻一定的情况下 ,如果输电电流减为原来的1/100,线路上 损失的功率减为原来的1/?
交流高压输电基本环节示意图
发 电 机
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U2
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用 电 器
升压变压器
高压输电线路
降压变压器
二、远距离输电原理图
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n2 U2
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R用
升压变压器
降压变压器
电流关系： I1 n2 I 3 n4 , , I 2 I r I3 I 2 n1 I 4 n3
课堂练习
1.发电厂发电机的输出电压为U1,发电厂至 学校的输电线电阻为R,通过导线的电流 为I,学校输入电压为U2,下列4个计算输 电线损耗的功率式子中，不正确的是( ) A
R用
升压变压器
降压变压器
3、某交流发电机输出功率为5×105 W， 输出电压为1.0×103 V，假如输电线的总 电阻10Ω，在输电线上损失的电功率等于 输电功率的5%，用户使用电压380 V (2)所用升压和降压变压器的原、副线圈的 匝数比是多少?(使用的是理想变压器)
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3、某交流发电机输出功率为5×105 W， 输出电压为1.0×103 V，假如输电线的总电 阻10Ω，在输电线上损失的电功率等于输 电功率的5%，用户使用电压380 V
(1)画出输电线路的示意图(标明各部分的 符号) I I I I
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n2 U2
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n4 U 4
R用
1:10 升压变压器
25:1 降压变压器
第五节
一、变压器的构造 1．示意图 2．符号 二、变压器的工作原理： 1、互感现象：变压器只能改变交流电的电压和电流 2、能量转化：电能→磁场能→电能 3、理想变压器功率：
复习
P入＝P出
三、理想变压器的变压、变流规律：
U1 n1 U 2 n2
I1 n2 I2 n1
输送电能的基本要求：
可靠、保质、经济
(2)减小输电线中的电流 思考与讨论
1.怎样计算输电线路损失的功率?
P损 I R
2
2. 在输电电流一定的情况下 , 如果线路的 电阻减为原来的1/100,线路上损失的功率 减为原来的1/? 在线路电阻一定的情况下 , 如果输电电流减为原来的 1/100, 线路上 损失的功率减为原来的1/?
3.哪个途径对于降低输电线路的损耗更 为有效? 4.怎样计算用户得到的功率P?
可靠：是指保证供电线路可靠地工作 ,少有故障和停电 保质：是指保证电能的质量,即电压和 频率稳定 经济：是指输电线路建造和运行的费 用低,电能损耗小
一、输电线上的功率损失
1、为什么输电线上有电能损失?
由于输电线长，电阻大，当电流 通过输电线时，产生热量Q，损失一 部分电能，同时损失一部分电压.
2、如何减少电能损失?
U A、 R
C、 I 2 R
2 1
(U1 - U 2 ) B、 R
2
D、 I (U1 - U 2 )
远距离输电
我国常用的远距离输电采用的电压有 110 kV、220 kV、330 kV，输电干线采用500 kV 的超高压，西北电网达到750kV。
是不是输电电压越高越好?
电压越高，对输电线路和变压器的要 求越高，建设费用越高。
P I R 损
2
(1)减小导线电阻
(2)减小输电线中的电流
(1)减小导线电阻
由电阻定律知
①减小材料的电阻率ρ.银的电阻率最小,但 价格昂贵,目前选用电阻率较小的铜或铝作 输电线. ②减小输电线的长度L不可行,因为要保证 输电距离.
L R S
方 法
可适当增大横截面积.太粗不可能,既不 经济又架设困难.
n2 U2
U3 n3
n4 U 4
R用
升压变压器
降压变压器
功率关系： P1=P2，P3=P4，P2=Pr+P3
I1
P1
I2
P2
r线
I3
P3
I4
P4
F
U 1 n1
n2 U2
U 3 n3
n4 U 4
R用
升压变压器
降压变压器
电压关系：
U1 n1 U 3 n3 , ,U 2 U r + U 3 U 2 n2 U 4 n4
(2)6250W
3750W
(3)如果采用4000V电压输电，输电线损失 的功率?用户得到的功率?
(3) 62.5W
9937.5W
提高输电电压,
是减少电能损失的最有效的办法
交流高压输电的基本环节
升压变压器
Байду номын сангаас
发电站
用户
降压变压器
高压输电线
二、远距离输电原理图
I1
P1
I2
P2
r线
I3
P3
I4
P4
F
U 1 n1
P P P 用户 输送 损
5.在保证用户的电功率的前提下,怎样才 能减小输电电流?
P输送 U 输送I 输送
练习： 输送10kw的电功率，采用400V的 电压输电，输电线的总电阻为10Ω，求 (1)输电线中的电流?输电线中损失的电压 ?用户得到的电压?
(1)25A
250V
150V
(2)输电线损失的功率?用户得到的功率?
思 考
课堂练习
2、一小型发电站通过升压,降压变压器 把电能输给用户.已知发电机的输出功率是 500kW,端电压为500V,升压变压器原、副线 圈的匝数比为1:5,两变压器间输电线的总电 阻为1.5Ω,降压变压器的输出电压为220V,不 计变压器的损耗.求： (1)升压变压器的副线圈两端电压； 2500V (2)输电导线上的功率损失； 60kW (3)降压变压器原、副线圈的匝数比； 10:1 440kW (4)用户得到的功率。