Question

一座小型水电站发电机输出功率为100KW，输出电压为500V，输电线的电阻为10Ω，允许功率损耗为输出功率的4%．求：
（1）画出供电线路图
（2）在用电单位需要220V电压时，所用升压变压器和降压变压器的原、副线圈的匝数比各为多少？
（3）如果用电单位计划生产用电60KW，其余是照明用电，那么最多可装“220V，40W”的电灯多少盏？

Answer 1

分析：（1）画出升压变压器和降压变压器，标上对应的电压和电流值．
（2）由输电线损耗功率求出输电电流I₂，由变压器的输出功率与电流之比求解出升压变压器的输出电压，根据变压比公式求解升压变压器原、副线圈的匝数比；同理求解降压变压器原、副线圈的匝数．
（3）根据能量守恒定律列式求解即可．

解答：解：（1）如图所示

（2）设输电线的电流I₂，则根据P_损=

I

2 2

r，
解得I₂=

4000 10

=20A．
升压变压器次级电压U₂=

P

I2

=

105W

20A

=5000V
升压变压器原副线圈匝数比

n1

n2

=

U1

U2

=

500

5×103

=

1

10

降压变压器初级电压U₃=U₂-Ir=5000-20×10=4800V
降压变压器原副线圈匝数比

n3

n4

=

U3

U4

=

4800

220

=

240

11

（3）根据能量守恒定律，有：
（1-4%）×10⁵-6×10⁴=n×40 
解得：n=900盏 
答：（1）画出供电线路图，如图所示；
（2）在用电单位需要220V电压时，所用升压变压器的原、副线圈的匝数比为1：10，降压变压器的原、副线圈的匝数比为240：11；
（3）如果用电单位计划生产用电60KW，其余是照明用电，那么最多可装“220V，40W”的电灯900盏．

点评：明确匝数比与电流比成反比，与电压比成正比，想法求得电流与电压之比是解题的关键．