远距离输电知识要点归纳

远距离输电知识要点归纳

一、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 ′，

电压为U ′，则输电电流为I ＝P U ＝U －U ′R 线＝U 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

ΔP ＝P －P ′＝I 2

R 线＝(P U )2R 线＝(U 线)2R 线. 4．减少电能损失的基本途径：根据公式ΔP ＝I 2R 线＝(P U

)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

P 1＝P 2，P 3＝P 4，P 2＝P 线＋P 3

(2)电压、电流关系

U 1U 2＝n 1n 2＝I 2I 1，U 3U 4＝n 3n 4＝I 4I 3

U 2＝U 线＋U 3 I 2＝I 3＝I 线

(3)输电电流：I 线＝P 2U 2＝P 3U 3＝U 2－U 3R 线

(4)输电导线上损失的电功率

P 线＝U 线I 线＝I 2线R 线＝(P 2U 2

)2R 线 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( )

A ．输电线上的电流I ＝U R

B ．输电线上的电流I ＝P 0U

C ．输电线上损失的功率P ＝(P 0U )2R

D ．输电线上损失的功率P ＝U 2R

【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3×106 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2.0×105 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 电压输电，则输电线上损失的功率为9×108 kW

D ．输电线上损失的功率为ΔP ＝U 2/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( )

A.n 2n 1>n 3n 4

B.n 2n 1

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

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ΔP ，若将电压提高到10U ，则( )

A ．不改变输电线路时，线路上的功率损失为0.01 ΔP

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ΔP 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ΔP 时，输送的功率可增加到10P

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 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 ．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( )

A ．P 4

B ．P 2

C ．2P

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，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3×106 kW ，现用500 kV 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2.0×105 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 电压输电，则输电线上损失的功率为9×108 kW

D ．输电线上损失的功率为ΔP ＝U 2/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U 2，下面选项表示输电导线上损耗的功率是( )

A.U 12R

B.(U 1－U 2)2R

C ．I 2R

D ．I (U 1－U 2) 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ΔP ，那么( )

A ．若U 一定，则ΔP 与S 成反比

B ．若U 一定，则ΔP 与S 2成反比

C ．若S 一定，则ΔP 与U 2成反比

D ．若S 一定，则ΔP 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ρ,横截面积