Question

風力發電作為新型環保新能源，近幾年來得到了快速發展，如圖7所示風車陣中發電機輸出功率為100 kW，輸出電壓是250 V，用戶需要的電壓是220 V，輸電線電阻為10 Ω.若輸電線因發熱而損失的功率為輸送功率的4%，試求：

圖7

(1)在輸電線路中設置的升、降壓變壓器原、副線圈的匝數比．

(2)畫出此輸電線路的示意圖．

(3)用戶得到的電功率是多少．

 

Answer 1

【答案】

(1)1∶20 240∶11 (2)見解析圖 (3)96 kW

【解析】(1)輸電線損失的功率

P_損＝P×4%＝100 kW×4%＝4 kW

輸電線電流

升壓變壓器輸出電壓

升壓變壓器原、副線圈匝數比：

電壓損失U_損＝I₂R_線＝20×10 V＝200 V

降壓變壓器原線圈端電壓U₃＝U₂－U_損＝4 800 V

降壓變壓器原、副線圈匝數比

(2)如圖所示

(3)用戶得到的電功率即降壓變壓器的輸出功率為

P_用＝P－P_損＝P(1－4%)＝100×96% kW＝96 kW

思路分析：先算出升壓變壓器的兩端電壓，然后根據公式可得升壓變壓器的匝數比，因為降壓變壓器的輸入電壓是經過輸電線損耗過的，所以應用總電壓減去損耗電壓可得將壓變壓器的輸入電壓，根據公式可得匝數比，用戶得到的電功率即降壓變壓器的輸出功率

試題點評：電能的輸送過程中弄清楚各個物理量的變化，以及各個公式的適用范圍是關鍵