Question

风力发电作为新型环保新能源，近几年来得到了快速发展，如图7所示风车阵中发电机输出功率为100 kW，输出电压是250 V，用户需要的电压是220 V，输电线电阻为10 Ω.若输电线因发热而损失的功率为输送功率的4%，试求：

图7

(1)在输电线路中设置的升、降压变压器原、副线圈的匝数比．

(2)画出此输电线路的示意图．

(3)用户得到的电功率是多少．

 

Answer 1

【答案】

(1)1∶20 240∶11 (2)见解析图 (3)96 kW

【解析】(1)输电线损失的功率

P_损＝P×4%＝100 kW×4%＝4 kW

输电线电流

升压变压器输出电压

升压变压器原、副线圈匝数比：

电压损失U_损＝I₂R_线＝20×10 V＝200 V

降压变压器原线圈端电压U₃＝U₂－U_损＝4 800 V

降压变压器原、副线圈匝数比

(2)如图所示

(3)用户得到的电功率即降压变压器的输出功率为

P_用＝P－P_损＝P(1－4%)＝100×96% kW＝96 kW

思路分析：先算出升压变压器的两端电压，然后根据公式可得升压变压器的匝数比，因为降压变压器的输入电压是经过输电线损耗过的，所以应用总电压减去损耗电压可得将压变压器的输入电压，根据公式可得匝数比，用户得到的电功率即降压变压器的输出功率

试题点评：电能的输送过程中弄清楚各个物理量的变化，以及各个公式的适用范围是关键