Question

14．一座水电站输送的电功率是4800kW，输电线总电阻为0.5Ω．
（1）如果输电线电压是220kV，则输电线路上的电流、损失的电功率分别是多少？
（2）如果改用10kV的电压输电，则输电线路上损失的电功率是多少？
（3）通过上面的计算，简要说明远距离输电为什么要采用高压输电的方式．

Answer 1

分析 （1）（2）由P=UI计算以220kV和10kV输电时的电流，由P=I²R计算导线上消耗的功率，即损失的电功率；
（3）由（1）、（2）中损失功率上分析高压输电方式的优点．

解答 解：
（1）已知输送功率为4800kW，输电电压是220kV，由P=UI可得输电线路上的电流：
I=$\frac{{P}_{输送}}{{U}_{输送}}$=$\frac{4800×1{0}^{3}W}{220×1{0}^{3}V}$≈21.8A，
电能输送过程中，导线上消耗的电能被损耗，所以损失的电功率：
P_损=I²R_线=（21.8A）²×0.5Ω≈237.6W；
（2）输送功率不变，改用10kV的电压输电，输电线路上的电流：
I′=$\frac{{P}_{输送}′}{{U}_{输送}′}$=$\frac{4800×1{0}^{3}W}{10×1{0}^{3}V}$=480A，
输电线路上损失的电功率：
P_损′=I′²R_线=（480A）²×0.5Ω=11500W；
（3）由上面的计算可知，在输送电功率不变的情况下，电压越高，线路中的电流越小，可减少线路上电能的损失．
答：（1）如果输电线电压是220kV，则输电线路上的电流、损失的电功率分别是21.8A、237.6W；
（2）如果改用10kV的电压输电，则输电线路上损失的电功率是11500W；
（3）采用高压输电的方式可减少线路上电能的损失．

点评 解决本题的关键知道输送电压、输送功率和输送电流的关系，用高压输电不仅可以减少线路中电能的损耗，同时降低热损耗和材料成本，都是在输电过程中节约了能源，这是一种非常有效的做法．