计算题37 远距离输电

一台发电机最大输出功率为4000kW,电压为4000V,经变压器T1升压后向远方输电。输电线路总电阻R=1kΩ.到目的地经变压器T2降压,使额定电压为220V的用电器正常工作。若在输电线路上消耗的功率为发电机输出功率的10%,T1和T2为理想变压器,发电机处于满负荷工作状态,试求:
(1) 输电线上的功率损失和电压损失。
(2) T1和T2原、副线圈匝数比各为多少?
【答案】(1)400kw
【解析】
试题分析:(1)输电线上的功率损失P损为:P损=10%P=10%×4000kw=400kw
由P损=I2R
联立解得http://s2/mw690/006zfS98zy79flWZktzd1&690远距离输电" TITLE="计算题37
设输电线上电压损失为:Δu=I2R=2×104V
(2) 变压器T1的副线圈的电压u2=P/I2=4000×103V/20=2×105V
由理想变压器的变压比与匝数成正比,U1/U2=n1/n2
则T1原、副线圈匝数比各为n1/n2=U1/U2=1/50
变压器T2的原线圈两端的电压U3=U2-Δu=1.8×105V
则T2原、副线圈匝数比各为n3/n4=U3/U4=9000/11
远距离输电的示意图,包括发电机、两台变压器、输电线等效电阻和负载电阻。并按照规范在图中标出相应的物理量符号。一般设两个变压器的初、次级线圈的匝数分别为n1、n1'、n2、n2'相应的电压、电流、功率也应该采用相应的符号来表示。
http://s9/mw690/006zfS98zy79flZagL6c8&690远距离输电" TITLE="计算题37
功率之间的关系是:P1=P1',P2=P2',P1'=Pr+P2
电压之间的关系是:http://s10/mw690/006zfS98zy79fm0S3klc9&690远距离输电" TITLE="计算题37