Question

7．嘉酒地区拥有得天独厚的风力资源，是我国北部的风能富集区之一．在2008年奥运会之前分两期兴建了总装机容量为12万千瓦的风力发电厂．建成后，若采用110kV电压向北京输电．已知从嘉峪关到北京的输电线电阻为1Ω．
（1）求输电导线损耗的功率；
（2）若为了降低损耗，把输电电压提高为220kV，求提高输电电压后比原来少损耗的功率．
（3）请你设计并画出从嘉峪关到北京远距离输电的原理图．

Answer 1

分析 （1）由P=UI的变形公式求出输电电流，由P_损=I²R可以求出输电功率损失．
（2）由P=UI的变形公式求出输电电流，由P=I²R可以求出输电功率损失，然后求出功率损失的减少量；
（3）发电厂出来需要升压变压器使输送电压增大，然后经降压变压器再送给用户，画出从嘉峪关到北京远距离输电的原理图．

解答 解：（1）输电线中的电流为：I=$\frac{P}{U}$$\frac{12×1{0}^{4}}{110×1{0}^{3}}$×10³A=$\frac{12}{11}$kA，
则输电线上损失的功率为：P_损=I²R=（$\frac{12}{11}×1{0}^{3}$）²×1=1.21×10⁶W．
（2）输电线中的电流为：I′=$\frac{P}{U′}$=$\frac{12×1{0}^{7}}{220×1{0}^{3}}$=5.5×10²A，
则输电线上损失的功率为：P损′=I′2R=（5.5×102）2×1W=3.025×10⁵W．
则提高输电电压后比原来少损耗的功率为：△P=1.21×10⁶-3.025×10⁵W=9.075×10⁵W．
（3）发电厂出来需要升压变压器使输送电压增大，然后经降压变压器再送给用户，画出从嘉峪关到北京远距离输电的原理图
答：（1）输电导线损耗的功率1.21×10⁶W；
（2）若为了降低损耗，把输电电压提高为220kV，提高输电电压后比原来少损耗的功率为9.075×10⁵W．
（3）设计并画出从嘉峪关到北京远距离输电的原理图如图．

点评 此题考查变压器的特点，注意记电压、电流、功率关系，同时注意分析电路特点，应用功率公式及其变形公式即可正确解题．