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。3.3 電能的開發(fā)與利用一、單選題 二、多選題 三、實(shí)驗(yàn)題 四、計(jì)算題 1.發(fā)電機(jī)輸出功率為40 kW,輸出電壓400 V,用變壓比(原、副線圈匝數(shù)比)為15的變壓器升壓后向遠(yuǎn)處供電,輸電線的總電阻為5 ,到達(dá)用戶后再用變壓器降為220 V,求:(1)輸電線上損失的電功率是多少?(2)降壓變壓器的變壓比是多少?2.有條河流,流量Q2 m3/s,落差h5 m,現(xiàn)利用其發(fā)電,若發(fā)電機(jī)總效率為50%,輸出電壓為240 V,輸電線總電阻R30 ,允許損失功率為輸出功率的6%,為滿足用電的需求,則該輸電線路所使用的理想的升壓、降壓變壓器的匝數(shù)比各是多少?能使多少盞“220 V,100 W”的電燈正常發(fā)光?(g取10 N/kg)3.某小水電站發(fā)電機(jī)輸出的電功率為100 kW,輸出電壓250 V,現(xiàn)準(zhǔn)備向遠(yuǎn)處輸電,所用輸電線的總電阻為8 ,要求輸電時在輸電線上損失的電功率不超過輸送電功率的5%.用戶獲得220 V電壓,求應(yīng)選用匝數(shù)比多大的升壓變壓器和降壓變壓器?4.一小型水電站,其交流發(fā)電機(jī)的輸出功率為1 000 kW,輸出電壓為1 000 V,在輸電過程中,要求輸電線能量損耗不大于4%,已知輸電線電阻為16 ,用戶降壓變壓器的輸出電壓為240 V,求輸電線路中,升壓變壓器與降壓變壓器的變壓比各多大?(升、降壓變壓器均為理想變壓器)5.如圖所示,某發(fā)電站通過燃燒煤來發(fā)電發(fā)電站通過升壓器、輸電線和降壓器把電能輸送給生產(chǎn)和照明組成的用戶,發(fā)電機(jī)輸出功率是120 kW,輸出電壓是240 V,升壓器原、副線圈的匝數(shù)之比為125,輸電線的總電阻為10 ,用戶需要的電壓為220 V則:(1)輸電線上損失的電功率為多少?(2)降壓器原、副線圈的匝數(shù)比為多少?6.輸送4.0106W的電能,若發(fā)電機(jī)輸出電壓為2 000 V,選用變壓器升壓后應(yīng)用橫截面積為4.25 cm2的銅導(dǎo)線,把電能送到400 km遠(yuǎn)處,線路損耗的功率為5.0105W求:(1)應(yīng)選用匝數(shù)比為多少的升壓變壓器;(2)在用戶方使用降壓變壓器,其原線圈兩端的電壓為多大(已知銅的電阻率1.7108m)7.某交流發(fā)電機(jī)輸出功率為5105W,輸出電壓為U1.0103V,假如輸電線的總電阻R10 ,在輸電線上損失的電功率等于輸電功率的5%,用戶使用電壓U380 V.(1)畫出輸電線路的示意圖(標(biāo)明各部分的符號);(2)所用升壓和降壓變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比各為多少?(使用的變壓器是理想變壓器)8.為了合理的利用能源,發(fā)電站要修建在靠近天然資源的地方用電的地方往往很遠(yuǎn),因此,需要高壓輸送線路把電能輸送到遠(yuǎn)方如果某發(fā)電站將U6 000 V的電壓直接地加在高壓輸電線的輸入端,向遠(yuǎn)方供電,且輸送的電功率為P800 kW.則此時安裝在高壓輸送線路的輸入端和終端的電能表一晝夜讀數(shù)就相差E9600 kWh(1 kWh1 度電)求:(1)該輸電線路的電阻為多少?(2)此種情況下,高壓線路的輸電效率和終端電壓(3)若要使此高壓輸電線路的輸電效率為98%,則在發(fā)電站處應(yīng)安裝一個變壓比(n1n2)是多少的變壓器?9.在遠(yuǎn)距離輸電時,要考慮盡量減少輸電線上的功率損失有一個小型發(fā)電站,發(fā)電機(jī)輸出的電功率為P500 kW,當(dāng)使用U5 kV的電壓輸電時,測得安裝在輸電線路起點(diǎn)和終點(diǎn)處的兩只電度表一晝夜示數(shù)相差4800 kWh.求:(1)輸電線上的電流I、輸電線的總電阻r和輸電線上的損耗的電壓U損;(2)若想把損耗功率控制在輸送功率的1.6%,又不改變輸電線,那么電站應(yīng)使用多高的電壓向外輸電?線路損耗的電壓是多少?五、填空題 10.我國西部特別是云、貴、川有大量的水力資源,西電東送是西部大開發(fā)的重要項(xiàng)目之一據(jù)報道,云南大朝山在2005年可建成100萬千瓦的水力發(fā)電站設(shè)電站輸出電壓為25萬伏,則輸電線上的電流是_A如輸電線總電阻為40 ,則電流通過輸電線時,在輸電線上發(fā)熱消耗的功率為_kW.如將輸出電壓升高到100萬伏,則輸電線上發(fā)熱消耗的
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