1、2.7 远距离输电 学 案（粤教版选修 3-2） 1远距离输电的基本原理：在发电站内用_变压器_电压，然后进行远 距离输电，在用电区域通过_变压器_所需的电压 2输电线上的功率损失 P_，降低输电损耗的两个途径为： _，_3现代的直流输电，只有 _这个环节使用高压直流，_、_及_仍然是交变电 流发电机发出的交变电流经变压器升压后，由换流设备将_变为_ _，高压 的直流经远距离传输后，再由换流设备将_换为_，然后，配电所的变压 器再将高压交变电流_成适合用户的电压、电流，送达用户 4(双选) 下列关于电能输送的说法中正确的是( ) A输送电能的基本要求是可靠、保质、经济 B减小输电导线上功率损失
2、的惟一办法是采用高压输电 C减小输电导线上电压损失的惟一方法是增大输电线的横截面积 D实际输电时，要综合考虑 各种因素，如输电功率的大小、距离远近、技术和经济 条件等 5输电导线的电阻为 R，输送电功率为 P.现分别用 U1 和 U2 两种电压来输电，则两次 输电线上损失的功率之比为( ) AU 1U 2 BU U21 2 CU U DU 2U 12 21 6如图 1 所示为远距离高压输电的示意图关于远距离输电，下列表述错误的是( ) 图 1 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
3、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 【概念规律练】 知识点一 线路损耗问题 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，下列计算输电线损耗的式子中，不正确的是 ( ) A B U21R U1 U22R CI 2R DI (U1U 2) 2(双选) 某发电站采用高压输电向外输送电能若输送的总功率为 P0，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 UR B输电线上的电流 I P0U C输电线上损失的功率 P ( )2R P0U D输电线上损失的
4、功率 P U2R 知识点二 远距离输电线路中各物理量的关系 3一台发电机最大输出功率为 4 000 kW，电压为 4 000 V，经变压器 T1 升压后向远方 输电输电线路总电阻 R1 k.到目的地经变压器 T2 降压，负载为多个正常发光的灯泡 (220 V,60 W)若在输电线路上消耗的功率为发电机输出功率的 10%，变压器 T1 和 T2 的耗 损可忽略，发电机处于满负荷工作状态，则下列说法错误的是( ) AT 1 原、副线圈电流分别为 103 A 和 20 A BT 2 原、副线圈电压分别为 1.8105 V 和 220 V CT 1 和 T2 的变压比分别为 150 和 401 D有
5、6104 盏灯泡(220 V,60 W) 正常发光 4(双选) 某小型水电站的电能输送示意图如图 2 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 n1、n 2，降压变压器原副线圈匝数分 别为 n3、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( ) 图 2 A. n2n1n3n4 B. ，选项 A 正确 n2n1n3n4 点评 在理解电压关系时，可把输电线路理解为三个闭合回路如下图所示 第一个回路发电机是电源，升压变压器的原线圈是用电器，若输电线电阻忽略则有 U 发 U 1；第二个回路升压变压器副线圈是电源，降压
6、变压器的原线圈为用电器，则有 U2 U 线 U 3；第三个回路降压变压器副线圈为电源，用户为用电器，若输电线电阻忽略 则有 U4U 用 5(1)见解析 (2)219.6 V 4.39210 4 W (3)180 V 3.610 4 W 解析 (1)示意图如下图所示 (2)升压变压器次级的输出电压 U2 U1 220 V2 200 V n2n1 101 据升压变压器输出电功率等于输入电功率知，升压变压器次级输出电流 I2 A20 A PU2 441032 200 输电线路上的电压损失和功率损失分别为 UR I2R200.2 V4 V PR I R20 20.2 W80 W2 加到降压变压器初级上
7、的输入电流和电压为 I3I 220 A U3U 2U R2 200 V4 V2 196 V 降压变压器次级的输出电压和电流为 U4 U3 2 196 V219.6 V n4n3 110 I4 I310 20 A200 A n3n4 用户得到的功率为 P4I 4U4200219.6 W4.392 104 W (3)若不采用高压输电，用 220 V 低压直接供电时，电路如下图所示，则输电电流 I A200 A，输电线路上的电压损失 PU1 44103220 UR IR2000.2 V40 V 所以用户得到的电压为 U4U 1U R220 V40 V180 V 用户得到的功率为 P4IU 42001
8、80 W3.610 4 W 方法总结 (1)求解远距离输电的关键是熟悉输电线路图，并画出示意图，把需要的物 理量都标在图中的相应位置上 (2)分别在“三个回路”以及“两个变压器”上找各物理量的关系，特别注意以升压变 压器的副线圈、输电线、降压变压器的原线圈组成的回路，在此回路中利用电路知识分析 电压关系和功率关系 6BD 输电线电阻 R ，输电电流 I ，故输电线上损失的电功率为 LS PU PI 2R 2 ，用户得到的电功率为 P 用 PPP .故 B、D 正确( PU) LS P2LU2S (1 PLU2S) 方法总结 在远距离输电问题中，也要时刻注意能量守恒这一线 索，即发电机的总功 率应等于线路上损失的热功率和用户得到的功率之和(在不考虑变压器自身的能量损失的条 件下)
