
基礎(chǔ)篇
一、單選題
1.我國領(lǐng)先全球的特高壓輸電技術(shù)將為國家“碳中和”做出獨(dú)特的貢獻(xiàn)。2021年6月28日白鶴灘水電站首批初裝機(jī)容量1600萬千瓦正式并網(wǎng)發(fā)電。在傳輸電能總功率不變情況下,從原先高壓輸電升級(jí)為特高壓輸電,則下列說法正確的是( )
A.若輸電線不變,則輸電線上損失的電壓變?yōu)樵鹊?br>B.若輸電線不變,則輸電線上損失功率變?yōu)樵鹊?br>C.如果損失功率不變,相同材料、傳輸?shù)较嗤胤剿鑼?dǎo)線橫截面積是原先的
D.如果損失功率不變,相同材料、粗細(xì)的輸電線傳輸距離是原先的9倍
2.浙北一福州1000千伏特高壓交流輸變電工程是國家電網(wǎng)公司投運(yùn)的第三條特高壓交流工程,也是福建電網(wǎng)首個(gè)特高壓線路工程。浙福線的投運(yùn)讓福建電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)了從500千伏超高壓到1000千伏特高壓的跨越,福建從此進(jìn)入“特高壓”時(shí)代。在傳輸電能總功率不變的情況下,從原來的500千伏超高壓輸電升級(jí)為1000千伏的特高壓輸電,只考慮輸電線電阻產(chǎn)生的能量損失,下列說法正確的是( )
A.若輸電線不變,則輸電線上損失的電壓變?yōu)樵瓉淼?倍
B.若輸電線不變,則輸電線上損失的功率變?yōu)樵瓉淼?倍
C.若損失功率不變,傳輸相同距離,用相同材料制成的輸電線橫截面積變?yōu)樵瓉淼?br>D.若損失功率不變,相同材料,相同粗細(xì)的輸電線的傳輸距離是原來的2倍
3.“西電東送”是將西部豐富的能源轉(zhuǎn)化為電能輸送到電力供應(yīng)緊張的沿海地區(qū),為了減少遠(yuǎn)距離輸電線路中電阻損耗的能量,需要采用高壓輸電。某發(fā)電機(jī)輸出的交流電經(jīng)理想變壓器升壓后向遠(yuǎn)處輸送,最后經(jīng)理想變壓器降壓后輸送給用戶。則下列說法不正確的是( )
A.若減少升壓變壓器原線圈的匝數(shù),輸電線上損失的功率將減小
B.用戶獲得的交流電頻率與發(fā)電機(jī)輸出的交流電頻率相同
C.若增加用戶用電負(fù)載的數(shù)量,輸電線上損失的功率將增加
D.根據(jù)歐姆定律輸電電壓增加,則輸電電流增加
4.如圖甲,白鶴灘水電站是世界第二大水電站,共安裝16臺(tái)我國自主研制的全球單機(jī)容量最大功率百萬千瓦水輪發(fā)電機(jī)組。2021年6月28日,白鶴灘水電站首批機(jī)組投產(chǎn)發(fā)電,用500千伏特高壓向四川遠(yuǎn)距離輸電。在遠(yuǎn)距離輸電中,輸電線的電阻是不可忽略的,如圖乙,為白鶴灘水電站輸電線路原理圖,水電站輸出電壓穩(wěn)定的正弦交流電,升至特高壓U后向四川供電,輸送的總功率為P。用戶端理想變壓器原副線圈匝數(shù)分別為n1、n2,R1為輸電線總電阻,R2為不斷電用戶電阻(可視為定值電阻),R為可變用戶電阻(可視為可變電阻)。當(dāng)可變電阻R減小時(shí),電壓表和電流表示數(shù)變化的絕對(duì)值分別為△U、△I,電壓表和電流表均為理想電表,下列說法正確的是( )
A.
B.
C.對(duì)于原線圈回路,虛線框所圈部分的等效電阻為
D.輸電線路上損耗的功率為
提升篇
一、多選題
1.在炎熱酷暑的時(shí)候,大量的電器高負(fù)荷工作,一些沒有更新升級(jí)輸電設(shè)備的老舊社區(qū),由于輸電線老化,線損提高,入戶電壓降低,遠(yuǎn)達(dá)不到電器正常工作的需要,因此出現(xiàn)了一種“穩(wěn)壓源”的家用升壓設(shè)備,其原理就是根據(jù)入戶電壓與電器工作電壓,智能調(diào)節(jié)變壓器原副線圈匝數(shù)比的機(jī)器,現(xiàn)某用戶工作情況如圖所示。下列說法正確的是(忽略變壓器電阻)( )
A.現(xiàn)入戶電壓,若要穩(wěn)壓源輸出電壓,則需調(diào)節(jié)
B.空調(diào)制冷啟動(dòng)時(shí),熱水器實(shí)際功率不變
C.空調(diào)制冷停止時(shí),導(dǎo)線電阻耗能升高
D.在用電器正常工作時(shí),若入戶電壓減小,則需要更大的入戶電流,從而輸電線路損耗更大
2.(2021·河北·高考真題)如圖,發(fā)電機(jī)的矩形線圈長為、寬為L,匝數(shù)為N,放置在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場中,理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)分別為、和,兩個(gè)副線圈分別接有電阻和,當(dāng)發(fā)電機(jī)線圈以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),理想電流表讀數(shù)為I,不計(jì)線圈電阻,下列說法正確的是( )
A.通過電阻的電流為B.電阻兩端的電壓為
C.與的比值為D.發(fā)電機(jī)的功率為
3.輸電能耗演示電路如圖所示。左側(cè)變壓器原、副線圈匝數(shù)比為1∶3,輸入電壓為的正弦交流電。連接兩理想變壓器的導(dǎo)線總電阻為r,負(fù)載R的阻值為。開關(guān)S接1時(shí),右側(cè)變壓器原、副線圈匝數(shù)比為2∶1,R上的功率為;接2時(shí),匝數(shù)比為1∶2,R上的功率為P。以下判斷正確的是( )
A.B.
C.D.
4.特高壓輸電可使輸送中的電能損耗和電壓損失大幅降低。我國已成功掌握并實(shí)際應(yīng)用了特高壓輸電技術(shù)。假設(shè)從A處采用550 kV的超高壓向B處輸電,輸電線上損耗的電功率為?P,到達(dá)B處時(shí)電壓下降了?U。在保持A處輸送的電功率和輸電線電阻都不變的條件下,改用1 100 kV特高壓輸電,輸電線上損耗的電功率變?yōu)?P′,到達(dá)B處時(shí)電壓下降了?U′。不考慮其他因素的影響,則( )
5.如圖所示為某小型電站高壓輸電示意圖,變壓器均為理想變壓器,發(fā)電機(jī)輸出功率為20kW。在輸電線路上接入一小型理想升壓變壓器用來測量電路中的電流,其原、副線圈的匝數(shù)比為1:10,電流表的示數(shù)為1A,輸電線的總電阻為5Ω,則下列說法中正確的是( )
A.采用高壓輸電可以增大輸電線中的電流
B.升壓變壓器的輸出電壓U2=2000V
C.用戶獲得的功率為19kW
D.將P下移,用戶獲得的電壓將減小
非選擇題:
1.某個(gè)小水電站發(fā)電機(jī)的輸出功率為P1=100kW,發(fā)電機(jī)的電壓為U1=250V。通過升壓變壓器升壓后發(fā)電向遠(yuǎn)處輸電,輸電線的雙線總電阻為R=10Ω,在用戶端用降壓變壓器把電壓降為U4=220V。要求輸電效率(即用戶得到的功率與發(fā)電機(jī)發(fā)出的功率之比)達(dá)到96%,也就是說在輸電線上損失的功率控制在4kW、用戶得到的功率為96kW。為此需要設(shè)計(jì)兩個(gè)變壓器的匝數(shù)比。請(qǐng)你計(jì)算:
(1)升壓變壓器輸入的電流為多少?輸電線上通過的電流是多少?
(2)從升壓變壓器的輸出端到降壓變壓器的輸入端,輸電線損失的電壓為多少?
(3)兩個(gè)變壓器的匝數(shù)比各應(yīng)等于多少?
(4)如果用戶增加用電設(shè)備(俗稱“負(fù)載”)從而提高用電功率,而發(fā)電機(jī)也通過調(diào)整工作狀態(tài)使U1不變而輸入功率增大滿足了用戶需求,試分析此時(shí)輸電效率是提高還是減小。
2.查史料可知,1882年珍珠街電站采用6臺(tái)直流發(fā)電機(jī),輸出總功率為661.5kW,電能輸送的最遠(yuǎn)距離為1.6km,給用戶提供110V的直流電壓,最多可滿足6000盞16W的愛迪生燈泡使用。
(1)電流在輸電線路上損耗的功率占發(fā)電機(jī)輸出功率的百分比是多少?
(2)估算直流發(fā)電機(jī)的輸出電壓;
(3)若將輸電距離增加一倍,還能否為6000盞16W的愛迪生燈泡正常使用?
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