1、为什么要升高电压进行远距离输电？
答：远距离传输的电能一般是三相正弦交流电，输送的功率可用P=√3UI计算。从公式可看出，如果传输的功率不变，电压愈高，则电流愈小，这样就可以选用截面较小的导线，节省有色金属。在输送功率的过程中，电流通过导线会产生一定的功率损耗和电压降，如果电流减小，功率损耗和电压降会随着电流的减小而降低。所以，提高输送电压后，选择适当的导线，不仅可以提高输送功率，而且可以降低线路中的功率损耗并改善电压质量。
2、变压器有载调压装置动作失灵是什么原因造成的？
答：有载调压装置动作失灵的原因有：A、操作电源电压消失或过低；B、电机绕组断线烧毁，起动电机失压；C、联锁触点接触不良；D、传动机构脱扣及销子脱落。
3、电力系统中产生铁磁谐振过电压的原因是什么？
答：产生铁磁谐振过电夺的原因是由于铁磁元件的磁路饱和而造成非线性励磁引起的。当系统安装的电压互感器伏安特性较差时，系统电压升高，通过电压互感器铁芯的励磁电流超过额定励磁电流，使铁芯饱和，电感呈现非线性，它与系统中的电容构成振荡回路后可激发为铁磁谐振过电压。
4、试述金属氧化物避雷器保护性能的优点？
答：金属氧化物避雷器与普阀FZ和FCZ的磁吹避雷器相比有以下优点：
A、氧化物避雷器无串联间隙，动作快，伏安特性平坦，残压低，不产生截波。
B、金属氧化物阀片允许通流能力大、体积小、质量小，且结构简单。
C、续流极小。
D、伏安特性对称，对正极性，负极性过电压保护水平相同。
5、什么叫绝缘的介质损失？测量介质损失有什么意义？
答：电气设备的绝缘在交流电压作用下大都表现为容性阻抗，但并不是纯容性，其有功功率损失部分统称为绝缘的介质损失。绝缘受潮后有功功率损失明显增大，因此对大部分电气设备通过检测介质损失，可以检查出绝缘是否受潮。
6、测量绝缘电阻的作用是什么？
答：测量电气设备绝缘电阻是检查其绝缘状态最简便的辅助方法。由所测绝缘电阻能发现电气设备导电部分影响绝缘的异物，绝缘局部或整体受潮和脏污，绝缘油严重劣化、绝缘击穿和严重热老化等缺陷。
7、什么是沿面放电？影响沿面放电电压的因素有哪些？
答：在实际绝缘结构中，固体电介质周围往往有气体或液体电介质，例如线路绝缘子周围充满空气，油浸变压器固体绝缘周围充满变压器油。在这种情况下，放民往往沿着两种电介质交界面发生。这种放电称为沿面放电。
影响沿面放电电压的因素主要有：A、电场的均匀程度。B、介质表面的介电系数的差异程度。C、有无淋雨。D、污秽的程度。
8、电力网电能损耗中的理论线损由哪几部分组成？
答：1）可变损耗，其大小随着负荷的变动而变化，它与通过电力网各元件中的负荷功率或电流的二次方成正比。包括各级电压的架空输、配电线路和电缆导线的铜损，变压器铜损，调相机、调压器、电抗器、阻波器和消弧线圈等设备的铜损。2）固定损耗，它与通过元件的负荷功率的电流无关，而与电力网元件上所加的电压有关，它包括输、配电变压器的铁损、调相机、调压器、电抗器、消弧线圈等设备的铁损，110KV及以上电压架空输电线路的电晕损耗；电缆电容器的绝缘介质损耗，绝缘子漏电捐耗，电流、电压互感器的铁损；用户电能表电压绕组及其他附件的损耗。
9、《电网调度管理条例》所称统一调度，其内容一般是指什么？在形式上如何表现？
答：《条例》所称统一调度，其内容一致是指：1）由电网调度机构统一组织全网调度计划的编制和执行。2）统一指挥全网的运行操作和事故处理。3）统一布置和指挥全网的调峰，调频和调压。4）统一协调和规定全网继电保护，安全自动装置，调度自动化系统和调度通信系统的运行。5）统一协调水电厂水库的合理运用。6）按照规章制度统一协调有关电网运行的各种关系。在形式上，统一调度表现在调度业务上，下级调度必须服从上级调度的指挥。
10、提高电力系统动态稳定的措施有哪些？
答：提高动态稳定的措施有：1）快速切除短路故障；2）采用自动重合闸装置；3）发电机采用电气制动和机械制动；4）变压器中性点经小电阻接地；5）设置开关站和采用串联电容补偿；6）采用联锁自动机和解列；7）改变运行方式；8）故障时分离系统；9）快速控制调速汽门。
11、高频保护为什么要每日由值班人员交换信号？
答：因高频保护收发信机是由多种无线电元件组成，并由高频通道将两端保护联系起来，帮保护装置比较复杂，任何元件损坏均有可能影响保护正确动作。如果每日起动两侧收发信机进行高频信号交换，就可以检查收发信机及高频通道是否完好，还可以在检查通道时发现一般故障，只要及时处理，就能保证装置正常工作。
12、直流环路隔离开关的方式怎样确定？运行操作应注意哪些事项？
答：直流环路隔离开关要根据网络的长短，电流的大小和电压降的大小确定运行方式，一般在正常时都是开环运行机制。注意事项如下：1）解环操作前必须查明没有造成某一网络电源中断的可能性；2）当直流系统发生同一极两点接地时，在未查明原因和消除故障前不准合环路隔离开关。
13、断路器大修后应进行哪些项目试验？
答：1）行程及同期试验；2）低电压合闸试验；3）分合闸时间；4）分合闸速度；5）测量绝缘电阻；6）测量接触电阻；7）多油断路器测量套管介损，少油断路器的泄漏试验；8）交流耐压；9）绝缘油试验；10）操作试验。
14、消弧线圈的作用是什么？为什么要经常切换分接头？
答：因为电力系统架空输电线路和电缆线路对地的电容较大，当发生单相接地时，流经接地点的容性电流IC=√3UωC，电网越大IC则越大。例如：6KV级电网的电流即可达100A以上，致使电弧熄灭困难，会造成较大的事故。若在变压器中性点加一电感性的消弧线圈，使其形成的电感电流与电容电流相抵消，即所谓的电流补偿。为了得到适时合理补偿、电网在运行中随着线路增减的变化，而切换消弧线圈的分接头，以改变电感电流的大小、从而达到适时合理补偿的目的。
15、怎样对变压器进行校相？
答：应先用运行的变压器校对两母线上电压互感器的相位，然后用新投入的变压器向一级母线充电，再进行校相，一般使用相位表或电压表，如测得结果为，两同相电压等于零，非同相为线电压，则说明两变压器相序一致。
16、对电气设备的验收有哪些规定？
答：1）凡是新建、扩建、大小修、预试的一、二次变电设备，必须按部颁及有关规程和技术标准经过验收合格、手续完备后方能投入运行。2）设备的安装或检修，在施工过程中需要中间验收时，变电站负责人应指定专人配合进行，对其隐蔽部分，施工单位应做好记录，中间验收项目，应由变电站负责人与施工检修单位共同商定。3）在大小修、预试、继电保护、仪表检验后，由有关修试人员将有关情况记入记录簿中，并注明是否可以投入运行，无
疑问后方可办理完工手续。4）当验收的设备个别项目未达到验收标准，而系统又急须投入运行时，需经主管局总工程师批准，方可投入运行。
17、新安装或大修后的有载调压变压器在投入运行前，运行人员对有载调压装置应检查哪些项目？
答：1）有载调压装置的油枕油位应正常，外部各密封处应无渗漏，控制箱防尘良好。2）检查有载调压机械传动装置，用手摇操作一个循环，位置指示及动作计数器应正确动作，极限位置的机械闭锁应可靠动作，手摇与电动控制的联锁也应正常。3）有载调压装置电动控制回路各接线端子应接触良好，保护电动机用的熔断器的额定电流与电机容量应相配合（一般为电机额定电流的2倍），在主控制室电动操作一个循环，行程指示灯、位置指示盘，动作计数器指示应正确无误，极限位置的电气闭锁应可靠；紧急停止按钮应好用。4）有载调压装置的瓦斯保护应接入跳闸。
18、变压器新安装或大修后，投入运行前应验收哪些项目？
答：1）变压器本体无缺陷，外表整洁，无严重渗漏油和油漆脱落现象；2）变压器绝缘试验应合格，无遗漏试验项目。3）各部油位应正常，各阀门的开闭位置应正确，油的性能试验，色谱分析和绝缘强度试验应合格。4）变压器外壳应有良好的接地装置，接地电阻应合格。5）各侧分接开关位置应符合电网运行要求，有载调压装置，电动手动操作均正常，指针指示和实际位置相符。6）基础牢固稳定，轱辘应有可靠的制动装置。7）保护测量信号及控制回路的接线正确，各种保护均应实际传动试验，动作应正确，定值应符合电网运行要求，保护连接片在投入运行位置。8）冷却风扇通电试运行良好，风扇自启动装置定值应正确，并进行实际传动。9）呼吸器应有合格的干燥剂，检查应无堵塞现象。10）主变压器引线对地和线间距离合格，各部导线触头应坚固良好，并贴有示温腊片。11）变压器的防雷保护应符合规程要求。12）防爆管内无存油，玻璃应完整，其呼吸小孔螺丝位置应正确。14）检查变压器的相位和接线组别应能满足电网运行要求，变压器的二、三次侧有可能和其他电源并列运行时，应进行核相工作，相位漆应标示正确、明显。15）温度表及测温回路完整良好。16）套管油封的放油小阀门和瓦斯放气阀门应无堵塞现象。17）变压器上应无遣留物，临近的临时设施应拆除，永久设施布置完毕应清扫现场。
19、新安装的电容器的投入运行前应检查哪些项目？
答：1）电容器外部检查完好，安装合格。2）电容器组接线正确，安装合格。3）各部分连接牢固可靠，不与地绝缘的每个电容器外壳及架构均已可靠接地。4）放电变压器容量符合要求，试验合格，各部件完好。5）电容器保护及监视回路完整并经传动试验良好。6）电抗器、避雷器完好，试验合格。7）电容器符合要求，并经投切试验合格，并且投入前应在断开位置。8）接地隔离开关均在断开位置。9）室内通风良好，电缆沟有防小动物措施。10）电容器设有贮油池和灭火装置。11）五防联锁安装齐全、可靠。
20、对室内电容器的安装有哪些要求？
答：应安装在通风良好，无腐蚀性气体以及没有剧烈振动，冲击，易燃，易爆物品的室内。2）安装电容器根据容量的大小合理布置，并应考虑安全巡视通道。3）电容器室应为耐火材料的建筑，门向外开，要有消防措施。
21、安装在控制盘或配电盘上的电气测量仪表应符合哪些基本要求？
答：1）仪表的准确度：用于发电机及重要设备的交流仪表，应不低于1.5级；用于其他设备和线路上的交流仪表，应不低于2.5级，直流仪表应不低于1.5级。频率应采用数字式或记录式，测量范围在45~55HZ时基本误差应不大于±0.02HZ。2）仪表附件的准确度：与仪表连接的分流器、附加电阻和仪用互感器的准确度不应低于0.5级，但仅作电流和电压测量时、1.5级和2.5级仪表可用1.0级互感器；非主要回路的2.5级电流表，可使用3.0级电流互感器。
22、电力系统发生振荡时会出现哪些现象？
答：当电力系统稳定破坏后，系统内的发电机线将失去同步，转入异步运行状态，系统将发生振荡。此时，发电机的电源联络线上的功率、电流以及某些节点的电压将会产生不同程度的变化。连接失去的发电厂的线路或某些节点的电压将会产生不同程度的变化。连接失去同步的发电厂的线路或系统联络线上的电流表功率表的表针摆动得最大、电压振荡最激烈的地方是系统振荡中心，其每一周期约降低至零值一次。随着偏离振荡中心距离的增加，电压的波动逐渐减少。失去同步发电机的定子电流表指针的摆动最为激烈（可能在全表盘范围内来回摆动）；有功和无功功率珍指针的摆动也很厉害；定子电压表指针亦有所摆动，但不会到零；转子电流和电压表指针都在正常值左右摆动。发电机将发生不正常的，有节奏的轰鸣声；强行励磁装置一般会动作；变压器由于电压的波动。铁芯也会发出不正常的、有节奏的轰鸣声。
23、综合重合闸与继电保护装置是怎样连接的？
答：220KV线路继电保护不直接跳闸，而是经过重合闸装置，由重合闸装置中选相元件来差别是哪一相故障，如为单相故障，则只跳开故障相，如为相间故障则跳开三相。因为单相故障过程
中要出现非全相运行状态，所以一般将所有继电保护分为三类，接入重合闸回路。1）能躲开非全相运行的保护，如：高频保护、零序一段（定值较大时）、零序三段（时间较长时），接入重合闸N端，这些保护在意想跳闸后出现非全相运行时，保护不退出运行，此时如有故障发生时，保护仍能动作跳闸。2）不能躲开非全相运行的保护，如：阻抗保护、零序二段，接入重合闸M端，这些保护在非全相运行时，自动退出运行。3）不起动重合闸的保护、接入重合闸，R端跳闸后不需进行重合。
24、在电力系统中怎样合理设置消弧线圈？
答：1）对于多台消弧线圈，不应把消弧线圈安装在同一变电站内，应使电网中每一个独立部分都有补偿容量。2）消弧线圈尽量装在电网的送电端，以减少当电网内发生故障时消弧线圈被切除的可能性。3）尽量避免在一个独立系统中安装一台消弧线圈，应安装两台或两台以上，而且应选择不同容量，从而扩大电感电流的可调范围。
25 、在复式整流直流系统中，电压源与电流源串联或并联各有什么特点？
答：并联复式整流：电压源与电流源是采用磁饱和稳压器，所以输出电压平稳，交流分量少，适用于对直流电源要求较严格的系统，如晶体管保护等，但与串联复整流比较，制作调试较复杂，运行中稳压器易发热，有噪声，工作效率低。串联复式整流：电压源采用普通变压器，电流源采用速饱和变流器，所以制作调试较简单，运行中不易发热，无噪声。由于直流输出是串联，残压能得到充分利用，但输出电压随一次电流的变化而变化，且交流分量大，适用于对直流电源无特殊要求的变电站，电池充放电循环可达750次以上。
26、值班人员能否任意改变检查同期重合闸和检查无电压重合闸的运行方式？为什么？
答：检查同期重合闸与检查无电压重合闸的运行方式，值班人员不得随意改变，一般线路的两端，一端是检查同期重合闸，别一端必须是检查无电压重合闸，由于线路运行与系统运行方式有关，根据系统运行方式由调度通知变电站改变重合闸方式，除此之外，不能任意改变线路两侧的重合闸运行方式。假如将一端检查同期重合改为检查无电压重合，当线路有故障时，断路器跳闸后两端均为检查无电压重合，结果造成两端打印头等待同期，使瞬时故障消除后，线路不能快速投入运行，引起不必要的停电。
27、传动试验断路器时，怎样才能同时传动检查无电压及两项重合闸？
答：1）当母线、线路均无电压时，可按普通重合闸的方法传动试验。2）当线路无电压（以抽取装置安装处为准）、母线有电压时，可按普通重合闸的方法传动试验检查无电压重合闸，而传动试验检查同期重合闸时需同时短接同期继电呖呖的下触点。3）当线路有电压时，不管母线侧有无电压，传动试验检查同期和无电压重合闸时应分别短接同期继电器的下触点。
28、SW6-220型断路器小修项目有哪些？
答：断路器本体的小修项目有：1）清扫检查瓷套、油标、放油阀及处理渗漏油；2）检查法兰基础螺丝、接地螺丝；3）补油、检查合闸保持弹簧。
液压机的小修项目有：1）测电动机及二次回路绝缘。2）检查氮气预压力。3）补充液压油。4）检查辅助开关及微动开关。5）检查加热器及机构密封箱。6）分、合闸操作试验。
29、更换强迫油循环变压器的潜油泵，值班人员应做哪些工作？
答：1）更换潜油泵工作应办理第二种工作票；2）断开潜油泵有关电源；3）申请调度同意将重瓦斯保护由跳闸改接到信号；4）潜油泵投入运行后，要注意检查潜油泵声音和油流方
向，情况正常后再按正常巡视时间进行检查。重瓦斯保护连续运行1h不动作重再将其压板切换到跳闸位置。
30、主变压器新投运或大修后投运前为什么要做冲击试验，冲击几次？
答：1）拉开空载变压器时，有可能产生操作过电压，在电力系统中性点不接地，或经消弧线圈接地时，过电压幅值可达4~4。5倍相电压；在中性点直接接地时，可达3倍相电压，为了检查变压器绝缘强度能否承受全电压或操作过电压，需做冲击试验。2）带电投入空载变压器时，会出现励磁涌流，其值可达6~8倍额定电流。励磁涌流开始衰减较快，一般经0。5~1s后0。25~0。5倍额定电流值，但全部衰减时间较长，大容量的变压器可达几十秒，由于励磁涌流产生很大的电动力，为了考核变压器的机械强度，同时考核励磁涌流衰减初期能否造成继电保护误动，需做冲击试验。3）冲击试验次数：新产品投入为5次。大修后投入为3次。
31、用母联断路器并列应如何操作？
答：1）将双母线改为单母线运行方式。2）将母联路器停用。3）将待并电源充电至待并母线。4）用并列选择开关投入同期装置。5检查电压表、频率表、整步表的运转情况，符合并列要求。6）当整步表指针旋转到与同步位置差30度时，手动合母联断路器，如无异常则并列成功。
32、变电站应具备哪些记录簿？
答：1）调度指令操作记录簿；2）运行工作记录簿；3）设备缺记录簿；4）断路器故障跳闸记录簿；5）继电保护及自动装置调试工作记录簿；6）高频保护交换信号记录簿；7）设备检修、试验记录簿；8）蓄电池调整及充放电记录簿；9）避雷器动作记录簿；10）事故预想记录簿；11）反事故演习记录簿；12）安全活动记录簿；13）事故、障碍及异常运行记录簿；14）运行分析记录簿；15）培训记录簿。
33、变电站应具备哪些指示图表？
答：1）系统模拟图板；2）设备的主要运行参数；3）继电保护及自动装置定值表；4）变电站设备年度大、小修及预防性试验进度表；5）变电站设备定期维护周期表；6）变电站月份维护工作计划；7）变电站设备评级标示图表；8）有权发布调度操作命令人员名单；9）有权签发工作票人员名单；10）有权单独巡视高压设备人员名单；11）有权担当监护人员名单；12）紧急事故拉闸顺位表；13）事故处理紧急使用电话表；14）安全记录标示牌。15）定期巡视路线图；16）设备专责人工表；17）卫生负责区分工表；18）一次系统接线图；19）站用电系统图；20）直流系统图；21）培训计划表；22）设备的主要运行参数；23）接地选择顺序表。
34、变电站必须建立哪些技术档案？
答：1）设备制造厂家使用说明书；2）电气设备出厂试验记录；3）安装交接的有关资料；4）电气设备的改进、大小修施工记录及竣工报告；5）电气设备历年大修及不定期预防性试验报告；6）电气设备事故、障碍及运行分析专题报告；7）电气设备发生的严重缺陷、设备变支情况及改进记录。
35、变电站运行人员绝缘监督工作的任务是什么？
答：1）及时掌握所管辖高压电气设备的预试计划及完成情况。2）对所管辖的高压电气设备的试验结果进行纵、横分析，掌握电气设备的绝缘情况，对试验中发现的缺陷应督促处理。3）建立和健全变电设备绝缘监督的技术资料。
简答题：
1、对变电站的消防器具的使用和管理有哪些规定？
答：1）消防器具是消防专用工具，应存放在消防专用工具箱处或指定地点，由消防员统一管理，任何人不得做其他使用；2）消防器材应保持完好，如有过期、失效或损坏，应报保卫部门处理；3）值班人员平时不得随意检查、打开灭火器。2、触电伤员好转以后应如何处理？
答：1）如触电伤员的心跳和呼吸经抢救后均已恢复，可停心肺苏法操作；2）心跳恢复的早期有可能再次骤停，应严密监护，不能麻痹，要随时准备再次抢救；3）初期恢复后，神志不清或精神恍惚、躁动、应设法使伤员安静。
3、在什么情况下用心肺复苏法及其三项基本措施是什么？
答：1）触电伤员呼吸和心跳均停止时，应立即按心肺复苏法支持生命的三项基本措施，正确进行就地抢救。2）心肺复苏未能的三项基本措施是：通畅气道；口对口（鼻）人工呼吸；胸外按压而不服（人工循环）。
4、在屋外变电站和高压室内搬动梯子等长物时注意什么？
答：1）应两人放倒搬运；2）与带电部分保持足够的安全距离。
5、在带电设备附近使用喷灯时应注意什么？
答：1）使用携带型炉火或喷灯时，火焰与带电部分的距离。A、电压在10KV及以下者，不得小于1。5m。B、电压在10KV以上者，不得小于3m。2）不得在下列设备附近将火炉或喷砂机灯点火。A、带电导线；B、带电设备；C、油开关。
6、在带电设备附近用摇表测量绝缘时应注意什么？
答：1）测量人员和摇表安放位置必须选择适当，保持安全距离，以免摇表引线引线支持物触碰带电部分；2）移动引线时，必须注意监护，防止工作人员触电。
7、工作票签发人的安全责任有哪些？
答：1）工作必要性；2）工作是否安全；3）工作票上所填安全措施是否正确完备；4）所派工作人和工作班人员是否适当和足够，精神状态是否良好。
8、工作票中值班长的安全责任有哪些？
答：1）工作的必要性；2）检修工期是否与批准期限相符；3）工作票所列安全措施是否正确有完备。
9、使用电器工具时应注意什么？
答：1）不准提着电气工具的导线或转动部分；2）在梯子上使用工具，应做好防止感堕落的安全措施；3）在使用电气工具工作中，因故离开工作场所或暂停止工作以及遇到临时停电时，须立即切断电源。
10、电灼伤、火焰烧狎或高温气水烫伤应如何急救？
答：1）电灼伤、火焰烧伤或高温气、水烫伤均应保持伤口清洁；2）伤员的衣服鞋袜用剪刀剪开后除去；3）伤口全部用清洁布片覆盖，防止污染；4）四肢烧伤时，先用清洁冷水冲洗，然后用清洁布片或消毒纱布包扎。
11、创伤急救的原则和判断是什么？
答：1）创作急救原则上是先抢救，后固定，再搬运；2）注意采取措施，防止伤情加重或污染。需要送医院救治的，应立即做好保护伤员措施后送医院救治；3）抢救前先使安静躺平，判断全身情况和受伤程度，如有无出血，骨折和休克等。
12、正常口对口（鼻）呼吸时，应注意些什么？
答：1）开始时大口吹气两次；2）正常口对口（鼻）呼吸的吹气量不需过大，以免引起胃膨胀；3）吹气和放松时要注意伤员胸部有起伏的呼吸动作；4）吹气时如有较大阻力，可能是头部后仰不够，应及时纠正。
13、工作许可人的安全责任有哪些？
答；1）负责审查工作票所列安全措施是否正确完备，是否符合现场条件；2）工作现场布置的安全措施是否完善；3）负责检查停电设备有无突然来电的危险；4）对工作票中所列内容即使发生很小疑问，也必须向工作票签发人询问清楚，必要时应要求作详细补充。
14、电气工作人员对安规考试有什么要求？
答：1）电气工作人员对本规程应每年考试一次；2）因故间断电气工作连续三个月以上者，必须行政机关温习本规程；并经考试合格后，方能恢复工作。
15、电气工作人员必须具备什么条件？
答：1）经医师鉴定，无防碍工作的病症（体格检查约两年一次）；2）具备必要的电气知识；按其职务和工作性质，熟悉《电业安全工作规程》（发电厂和变电站电气部分、电力线路部分、热力和机械部分）的有关部分；经《电业安全规程》考试合格；3）学会紧急救护法，特别要学会触电急救。
16、值班人员在倒闸操作中的责任和任务是什么？
答：严格遵守规程制度，认真执行操作监护制，正确实惠电气设备状态的改变，保证发电厂、变电站和电网安全、稳定、经济地连续运行，这就是电力系统各级调度及电气值班人员的倒闸操作中的责任和任务。
17、在木板或水泥地上使用梯子时应注意什么？
答：1）其下端须装有带尖头的金属物；2）或用绳索将梯子下端与固定物缚紧。
变压器和远距离输电 重点突破 知识点一理想变压器的原理及基本关系式 由于理想变压器没有漏磁和能量损失，所以穿过原、副线圈的磁通量ф相等，磁通量的变化率 △ф/△t 也总是相等，这种使原、副线圈产生的感应电动势与原、副线圈的匝数成正比．故变压器的工作原理是电磁感应（互感现象）． 变压器的基本规律可概括为“三变三不变”，即：可改变交流 的电压、电流、等效电阻；不能改变功率、频率和直流的电压。 变压器的变压比: U 1／n 1 = U 2／n 2= U 3／n 3 =… = ΔU ／Δn = k 变压器的变流比: n 1I 1=n 2I 2+n 3I 3+…… 理想变压器的输入功率由输出功率决定： 22 11222 2 22111/R n U n R U U I U I P ??? ? ??==== 【应用1】如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数之比为n 1：n 2=4:1，原线圈回路中的电 阻A 与副线圈回路中的负载电阻B 的阻值相等。a 、b 端加一定交变电流电压后，两电阻消耗的电功率之比P A ：P B = 和电阻两端的电压之比U A ：U B = 。 知识点二远距离输电 1、远距离输电示意图 2、几个常用关系式： 若发电站输出电功率为P ，输出电压为U ，用户得到的电功率为P ’，用户得到的电压为U ’，输电导线的总电阻为R 。（如图） ①导线损失的电压△U=U-U ’=IR 。 ②输电电流I=P/U=（U-U ’）/R 。 ③输电导线上损失的电功率P 损= P-P ’=I 2R=P 2R/U 2 。 由以上公式可知，当输送的电功率一定时，输电电压增大到原来的n 倍，输电导线上损 耗的功率就减少到原来的1/n 2 。 【应用2】 学校有一台应急备用发电机，内阻为r =1Ω，升压变压器匝数比为1∶4，降压变压器的匝数比为4∶1，输电线的总电阻为R =4Ω，全校22个教室，每个教室用“220V ，40W ”的灯6盏，要求所有灯都正常发光，则： （1）发电机的输出功率多大？ （2）发电机的电动势多大？ （3）输电线上损耗的电功率多大？ B n 1 n 2 A a b U ~
专题复习：远距离输电电路的分析与计算 适用学科物理适用年级高二 适用区域人教版课时时长（分钟）60分钟 知识点1.高压输电 2.远距离输电线路的基本构成 教学目标一．知识与技能 1. 了解交变电流从变电站到用户的输电过程． 2．知道远距离输电时输电线上的损失与哪些因素有关，理解高压输电的道理．3．知道远距离输电线路的基本构成，会对简单的远距离输电线路进行定量计算二．过程与方法 通过高压输电的计算分析，掌握电能损失和计算
三．情感态度价值观 通过高压输电的计算，体验电能转化为内能的思想教学重点远距离输电时输电线上的损失与哪些因素有关 教学难点对简单的远距离输电线路进行定量计算
教学过程 一、复习预习 理想变压器的特点及规律 1．理想变压器的特点 2．电动势关系 3．电压关系 4．功率关系 5．电流关系 理想变压器的制约关系和动态分析 1．电压制约 2 . 电流制约 3．负载制约4．对理想变压器进行动态分析的两种常见情况
二、知识讲解 课程引入： 电能从发电厂到远方用户的传输过程，可用下图表示，其中r表示输电线的总电阻，I表示输电线上的电流．用户得到的电能与发电厂输出的电能相等吗？
考点/易错点1 输电线上的电压损失和功率损失 1．输电电流 输电电压为U ，输电功率为P ，则输电电流I ＝P U . 2．电压损失 输电线始端电压U 与输电线末端电压U ′的差值． ΔU ＝U －U ′＝IR. 3．功率损失 远距离输电时，输电线有电阻，电流的热效应引起功率损失，损失的电功率 (1)ΔP ＝I 2R (2)ΔP ＝I ΔU (3)ΔP ＝ΔU 2R
4.3电能的远距离传输 ［课时安排］1课时 ［教学目标］： （一）知识与技能 1．知道“便于远距离输送”是电能的优点，知道输电过程。 2．知道降低输电损耗的两个途径。 3．了解电网供电的优点和意义。 （二）过程与方法 通过思考、讨论、阅读，培养学生阅读、分析、综合和应用能力 （三）情感、态度与价值观 1．培养学生遇到问题要认真、全面分析的科学态度。 2．介绍我国远距离输电概况，激发学生投身祖国建设的热情。 ［教学重点］ 找出影响远距离输电损失的因素，使学生理解高压输电可减少功率与电压损失。 ［教学难点］：理解高压输电原理，区别导线上的输电电压U和损失电压ΔU。 ［教学器材］：投影仪、投影片 ［教学方法］：自学讨论法、阅读法、讲解法。 ［教学过程］ （一）引入新课 师：人们常把各种形式的能（如水流能、燃料化学能、核能）先转化为电能再进行传输，这是因为电能可以通过电网来传输，那么电能在由电厂传输给用户过程中要考虑什么问题？这节课我们就来学习远距离输电的知识，请同学们认真仔细地阅读教材，回答老师提出的下列问题（屏幕上打出）。 （二）进行新课 1．降低输电损耗的两个途径 问题1：输送电能的基本要求是什么？ 问题2：远距离大功率输电面临的困难是什么？ 问题3：输电线上功率损失的原因是什么？功率损失的表达式是什么？降低输电损耗的两个途径是什么？
问题4：如何减小输电线的电阻呢？ 问题5：如何减小输电线中的电流呢？阅读并回答教材49页“思考与讨论”中的问题。 问题6：以上两个途径中，哪一个对于降低输电线路的损耗更有效？举例说明。 问题7：大型发电机发出的电压不符合远距离输电的要求，怎么办？而到达目的地的电压也不符合用户的要求，怎么办？ 问题8：投影片展示我国远距离高压输电情况及远距离高压输电的原理。如下图所示。 设发电机的输出功率为P，则功率损失为 ΔP=I22R 用户得到的功率为P用=P-ΔP. 输电线路上的电压损失为：ΔU=I2R，则U3=U2-ΔU. 问题9：目前，我国常用的远距离输电采用的电压有哪几种？ 问题10：是不是输电电压越高越好？为什么？ 问题11：采用电网供电的优点是什么？ 2．高压交流输电 高压输电的优点 【例1】远距离输送交变电流都采用高压输电。我国西北电网正在建设750kV线路。采用高压输电的优点是（） A．可节省输电线的铜材料 B．可根据需要调节交流电的频率 C．可减少输电线上的能量损耗 D．可加快输电的速度 远距离输电的过程 【例2】某小型水电站发电机输出的电功率为100 kW，输出电压250 V，现准备向远处输电，所用输电线的总电阻为8 Ω，要求输电时在输电线上损失的电功率不超过输送电功率的
第2讲 变压器 电能的输送 1.如图所示，理想变压器有两个副线圈，L 1、L 2是两盏规格为“8 V ,10 W”的灯泡，L 3、L 4是两盏规格为“6 V ,12 W”的灯泡，当变压器的输入电压为U 1＝220 V 时，四盏灯泡恰好都能正常发光，如果原线圈的匝数n 1＝1100匝，求： (1)副线圈的匝数n 2、n 3? (2)电流表的读数？ 2. (多选)如图所示，理想变压器输入端接在电动势随时间变化、内阻为r 的交流电源上，输出端接理想电流表及阻值为R 的负载，变压器原、副线圈匝数的比值为 r ∶R 。如果要求负载上消耗的电功率最大，则下列说法正确的是( AB ) A ．交流电源的效率为50% B ．电流表的读数为 E m 22Rr C ．负载上消耗的热功率为E 2m 4r D ．该交流电源电动势的瞬时值表达式为e ＝ E m sin100πt V 考点2 理想变压器的动态分析
常见的理想变压器的动态分析问题一般有两种：匝数比不变的情况和负载电阻不变的情况。 1．匝数比不变的情况(如图所示) (1)U 1不变，根据 U 1U 2＝n 1 n 2 ，输入电压U 1决定输出电压U 2，可以得出不论负载电阻R 如何变化，U 2不变。 (2)当负载电阻发生变化时，I 2变化，根据输出电流I 2 决定输入电流I 1，可以判断I 1的变化。 (3)I 2变化引起P 2变化，根据P 1＝P 2，可以判断P 1的变化。 2．负载电阻不变的情况(如图所示) (1)U 1不变，n 1 n 2发生变化，U 2变化。 (2)R 不变，U 2变化，I 2发生变化。 (3)根据P 2＝U 22 R 和P 1＝P 2，可以判断P 2变化时，P 1发生变化，U 1不变时，I 1发生变化。 3．分析动态问题的步骤 3.有一种调压变压器的构造如图所示。线圈AB 绕在一个圆环形的铁芯上，C 、D 之间加上输入电压，转动滑动触头P 就可以调节输出电压。图中为交流电流表， 为交流电压表， R 1、R 2为定值电阻，R 3为滑动变阻器，C 、D 两端接正弦交流电源，变压器可视为理想变压 器，则下列说法正确的是 ( A ) A ．当R 3不变，滑动触头P 顺时针转动时，电流表读数变小，电压表读数变小 B ．当R 3不变，滑动触头P 逆时针转动时，电流表读数变小，电压表读数变小 C ．当P 不动，滑动变阻器滑动触头向上滑动时，电流表读数变小，电压表读数变小 D ．当P 不动，滑动变阻器滑动触头向下滑动时，电流 表的读数变大，电压表的读数变大 4.[2017·湖南长沙模拟](多选)如图，一理想变 压器
输电线路损耗 1．输电线路损耗 当负荷电流通过线路时，在线路电阻上会产生功率损耗。 (1) 单一线路 有功功率损失计算公式为 △P＝I2R 式中△P--损失功率，W； I--负荷电流，A； R--导线电阻，Ù (2)三相电力线路 线路有功损失为 △P＝△PA十△PB十△PC＝3I2R (3)温度对导线电阻的影响： 导线电阻R不是恒定的，在电源频率一定的情况下，其阻值随导线温度的变化而变化。 铜铝导线电阻温度系数为a＝0.004。 在有关的技术手册中给出的是20℃时的导线单位长度电阻值。但实际运行的电力线路周围的环境温度是变化的；另外；负载电流通过导线电阻时发热又使导线温度升高，所以导线中的实际电阻值，随环境、温度和负荷电流的变化而变化。为了减化计算，通常把导线电阴分为三个分量考虑： 1）基本电阻20℃时的导线电阻值R20为 R20=RL 式中R--电线电阻率，/km，; L--导线长度，km。 2）温度附加电阻Rt为 Rt=a（tP－20）R20 式中a--导线温度系数，铜、铝导线a=0．004； tP--平均环境温度，℃。 3）负载电流附加电阻Rl为 Rl= R20 4）线路实际电阻为 R=R20+Rt+Rl （4）线路电压降△U为 △U=U1－U2=LZ 2．配电变压器损耗(简称变损)功率△PB 配电变压器分为铁损(空载损耗)和铜损(负载损耗)两部分。铁损对某一型号变压器来说是固定的，与负载电流无关。铜损与变压器负载率的平方成正比。 配电网电能损失理论计算方法 配电网的电能损失，包括配电线路和配电变压器损失。由于配电网点多面广，结构复杂，客户用电性质不同，负载变化波动大，要起模拟真实情况，计算出某一各线路在某一时刻或某一段时间内的电能损失是很困难的。因为不仅要有详细的电网资料，还在有大量的运行资料。有些运行资料是很难取得的。另外，某一段时间的损失情况，不能真实反映长时间的损失变化，因为每个负载点的负载随时间、随季节发生变化。而且这样计算的结果只能用于事后的管理，而不能用于事前预测，所以在进行理论计算时，都要对计算方法和步骤进行简化。
1、光纤的归一化频率参数 计算公式： a为光纤纤芯半径，λ为光纤中光波的工作波长，n1为纤芯的折射率，n2为包层的折射率。 △=(n1^2 - n2^2) /2 n1^2 2、光纤损耗 是指光波在光纤中传输一段距离后能量会衰减。a（λ）表示，单位为dB/km。 L 表示光纤长度，Pout表示光纤接出口功率，Pin为光纤接入口功率。Pout和Pin要是mW来计算。 功率（mw） = 10^ (功率（dBm）/10) 记得功率（dBm)一定要除以10，才能算出毫瓦的功率 3、数据孔径 计算公式：NA = n1为纤芯的折射率，n2为包层的折射率。 4、消光比 计算公式：EXT ＝10Lg（Ａ/B） A表示传输1信号的功率 B表示传输0信号的功率。 5、功率密度 功率密度 P D为：
Pt为发射功率，Gt为发射天线增益，r为发射天线到接收位置的距离 6、自由空间传播损耗 Lp = 32.44 + 20Lg d + 20Lg f d是距离单位是km，f是频率单位是MHz 7、香农信道容量公式： C = W Lg（1+ S/N) S/N 为信道的信与噪声功率比简称信噪比，W为信道带宽，N=N0W N0为单边 噪声功率谱密度。 8、等效地球半径Re： Re 为等效地球半径，R0为实际地球半径，K为等效地球半径系数，dn/dh为折射率梯度。 温带地区K = 4/3 称为标准折射，0 10-2变压器和远距离输电 一、选择题 1．在变电站里，经常要用交流电表监测电网上的强电流。所用的器材叫电流互感器，如下图所示中，能正确反映其工作原理的是() [答案] A [解析]电流互感器的工作目的是把大电流变为小电流，因此原线圈的匝数少、副线圈的匝数多，监测每相的电流必须将原线圈串联在火线中。 2. 如图，理想变压器原副线圈匝数之比为41，原线圈接入一电压为u＝U0sinωt的交流电源，副线圈接一个R＝27.5Ω的负载电阻。若U0＝2202V，ω＝100πrad/s，则下述结论正确的是() A．副线圈中电压表的读数为55V B．副线圈中输出交流电的周期为1 100πs C．原线圈中电流表的读数为0.5A D．原线圈中的输入功率为1102W [答案]AC [解析]副线圈中电压表读数为副线圈电压的有效值U2＝n2U0 2n1 ＝55V，A对。副线圈中 交流电的周期等于原线圈中交流电源电压的周期T ＝2πω＝150s ，B 错。原线圈中的电流I 1＝ I 2n 2 n 1＝U 2n 2Rn 1＝0.5A ，C 对。原线圈中的输入功率P ＝U 0I 1 2 ＝110W ，D 错。 3．(2012·大连四所重点中学联考)如图所示，M 为理想变压器，电表均可视为理想电表，电源电压U 不变，输电线电阻忽略不计。当变阻器滑片P 向上移动时，读数发生变化的电表是( ) A ．A 1 B ．A 2 C ．V 1 D ．V 2 [答案] AB [解析] 本题考查变压器及电路动态分析。由于电源电压U 不变，根据理想变压器工作原理可知两电压表示数不变，CD 错误；当变阻器滑片P 向上移动时，变阻器连入电路的电阻减小，右侧电路中电流增大，B 正确；根据P 入＝P 出可知原线圈中电流也增大，A 正确。 4．(2012·辽宁丹东四校摸底)如图所示，两种情况下变压器灯泡L 2、L 3的功率均为P ，且L 1、L 2、L 3为相同的灯泡，匝数比为n 1 ∶n 2＝3 ∶1，则图甲中L 1的功率和图乙中L 1的功率分别为( ) A ．P 、P B ．9P 、4P 9 C.4P 9、9P D.4P 9 、P [答案] B [解析] 由题意可知，两种情况下变压器输出功率均为2P ，设灯泡L 2、L 3的电压为U ，电流为I ，电阻为R ，两种情况下变压器的输入电压为3U ，变压器输入电流为2 3I ；图甲中 L 1的功率为P 1＝(3U )2R ＝9P ；图乙中L 1的功率为P 2＝(23I )2R ＝4P 9 ，选项B 正确。 室内传播和路径损耗计算及实例 RFWaves公司 Adi Shamir 摘要：通过对传播路径损耗的估算来预测无线通信系统在其工作环境下的性能；解释了自由空间传播损耗的计算；电磁波在介质中的发射和反射系数的理论计算是预测反射和发射系数的工具。下面的一些实例和模型是在工作频率时给出的。 ------------------------------------------------------------------------------------------- 1.简介 大多数无线应用设计人员最关心的问题是系统能否正常工作在无线信道的最大距离。最简单的方法是计算和预测：a)系统的动态范围；b)电磁波的传播损耗。 动态范围对设计者而言是一个重要的系统指标。它决定了传输信道上(收发信机之间)允许的最大功率损耗。决定动态范围的主要指标是发射功率和接收灵敏度。例如：某系统有80dB的动态范围是指接收机可以检测到比发射功率低80dB的信号电平。传播损耗是指传输路径上损失的能量，传播路径是电磁波传输的路径(从发射机到接收机)。例：如果某路径的传播损耗是50dB，发射机的功率是10dB，那末接收机的接收信号电平是-40dB。 2．自由空间中电磁波的传播 如上所述，当电磁波在自由空间传播时，其路径可认为是连接收发信机的一条射线，可用Ferris公式计算自由空间的电波传播损耗： Pr/Pt= . (λ/4πR)2 式中Pr是接收功率，Pt是发射功率，Gt和Gr分别是发射和接收天线的增益，R是收发信机之间的距离，功率损耗与收发信机之间的距离R的平方成反比。公式可以对数表示为： PL=-Gr-Gt+20log(4πR/λ)=Gr+Gt+22+20log(R/λ) （） 式中Gr和Gt分别代表接收天线和发射天线增益（dB）,R是收发信机之间的距离，λ是波长。 当λ=时(f=可得出： =-Gr-Gt++20log(R) （） R的单位为米。 图2-1表示了信号频率，天线的增益为0dBi时的自由空间的损耗曲线。 有线电视光网系统中光分路器的损耗计算 一、光功率单位介绍 在实际运用中，光功率单位常采用mw或分贝值dBm 在有线电视系统中，利用场强仪测得的射频电平是以dBpV为单位表示的，dB表示一个相对值，如甲的功率为18dBm，乙的功率为10dBm，则可以说甲比乙大8dB，dBm是功率绝对值的单位，不要相互搞混淆了。 二、光分路器的分光比定义及电气参数 光分路器类似于电缆传输网络中的分支器、分配器。在实际的运用中，常常用光分路器把光发射机输出的光信号分成强度不等的几路输出，光强较大的一路传输到较远的设备，光强弱的一路传输到较近的距离，以使各个光节点都能得到近似相等的光功率。光分路器对各支路光功率分配的比例称为分光比，分光比K定义为光分路器某输出端输出光功率与光分路器输出端总的输出光功率之比。 分光损耗：不同的分光比对光信号产生的损耗就叫做分光损耗，其值为-10lgK。 驸加损耗：光分路器把输入端的光信号按照预定的分光比对各个支路进行分配时，光信号通过光分路器时除分光损耗外，还有光分路器本身对光信号产生的损耗，这种损耗称为光分路器附加损耗。 插入损耗：插入损耗包括分光损耗和附加损耗两部分，即插入损耗(dB)=-10lgk+附加损耗。 同时光分路器还有频率响应、均匀性、隔离度等技术指标要求。三、光链路损耗的计算 光链路损耗包括三个部份：一是光缆对光信号强度产生的衰减；二是网络中各种接头、接点对光信号的衰减;三是网络中器件对光信号产生的衰减，例如光分路器的分光损耗和附加损耗。 光链路全程损耗可按下式计算：A=aL-10lgk+Ac+Af。式中：A为光链路全程损耗，aL为光纤对所传输光信号的衰减，α为光衰减系数， 高中物理专题：变压器及远距离输电 一、 教法建议 本单元双基学习目标 物理知识方面 1． 了解变压器的构造及工作原理。 2． 掌握变压器的电压、电流与匝数的关系式及功率关系。 3． 了解远距离输电原理。 能力培养方面 通过远距离输电原理分析,培养学生分析问题解决实际问题的能力。 指点迷津 本单元重点内容点拨 本单元介绍了理想变压器构造及工作原理,电压比、电流比与匝数的关系,远距离输电原理。要掌握电压与匝数成正比 2 1 21n n U U =恒成立,电流与匝数成反比即1 2 21n n I I =只对一个副线圈成立,对多个副线圈不成立,代之由输出功率等于输入功率求得++=332111n I n I n I ……。远距离输电要解决是如何减少输电损耗,可采用两种途径：一是减小电阻,即增大截面积,此方法减少损耗是有限的,且多用金属材料；二是采用高压输电,因为功率定时,U 越大,I 越小,据P 损=I 2R 可知线路损耗越小。要会画出远距离输电线路图,对变压器及远距离输电要紧紧抓住能传递和守恒这一基本关系。 二、 学海导航 学法指要 本节理论、原理明晰 （一） 变压器 1． 理想变压器构造及工作原理 ① 理想变压器 忽略漏磁,忽略原、副线圈内阻,忽略能量损失的变压器。 ② 基本构造 铁芯和原、副线圈线成。 ③ 工作原理 依靠交变电流产生的变化磁通,把原、副线圈紧密联系实现电能 的传递,即)()(221i U i U i →→φ 具体说：原线圈通入交流电,线圈中产生交变磁通量,此交变磁通量通过副线圈,穿过副线圈磁通量发生变化,副线圈产生感应电动势。 ④ 作用 改变交变电流的电压（电流） 2． 理想变压器的基本关系式 ① 功率关系 由理想变压器概念知P 入=P 出。 ② 电压关系 2 1 21n n U U =。 图5-31 推导：如图5-31所示原线圈（n 1）加上交变电压U 1,原线圈产生感应电动势ε 1穿过副线圈（n 2）磁通量发生变化产生电动势ε2。 由法接第第四磁感应定律：对原线圈有 t n ??=φε11 对副线圈有 t n ??=2 2 2φε 由理想变压器概念知：11U =ε 22U =ε 21φφ?=? 综合有： 2 1 21n n U U = 此关系对多个副线圈多个亦成立。 ③电流关系： a.副线圈只有一个： 2121n n I I =,由P 入=P 出知,2211U I U I =即1 21221n n U U I I == b.副线圈有多个：332211n I n I n I +=+…… 例3-6 图3-26所示网络，变电所低压母线上的最大负荷为40MW ，8.0cos =?， T max =4500h 。试求线路和变压器全年的电能损耗。线路和变压器的参数如下： 线路（每回）：S/km 1082.2b ,km /409.0 x ,km /17.06000?×=Ω=Ω=r 变压器（每台）：5.10%V ,7.2%I ,kW 200 ,kW 86s 0s 0===Δ=ΔP P 图3-26 输电系统及其等值电路 解：最大负荷时变压器的绕组功率损耗为 kVA 4166j 252 kVA 5.3128.0/40315001005.1020022100%222+=?? ????×??????×+=??????????????+Δ=Δ+Δ=Δj S S S V j P Q j P S N N s s T T T 变压器的铁芯功率损耗为 kVA 1701172kVA 315001007.2862100%2000j j S I j P S N +=?? ????×+=?? ????+Δ=Δ 线路末端充电功率 Mvar 412.3Mvar 1101001082.22226202?=×××?=?=?V l b Q B 等值电路中流过线路等值阻抗的功率为 j32.455MVA 40.424 MVA 412.3701.1172.0166.4252.030402 01+=?+++++=+Δ+Δ+=j j j j jQ S S S S B T 线路上的有功功率损耗 MW 8879.1MW 10017.021110455.32424.402 22221=×××+==ΔL L R V S P 已知T max =4500h 和8.0cos =?， 从表3-1中查得h 3150=τ，假定变压器全年投入运行，则变压器全年的电能损耗 h kW 2300520h kW 315025287601723150876020?=?×+×=×Δ+×Δ=ΔT T P P A 线路全年的电能损耗 h kW 5946885h kW 31509.18873150?=?×=×Δ=ΔL L P A 输电系统全年的总电能损耗 h kW 8247405h kW 59468852300520?=?+=Δ+ΔL T A A 第3节 电能的远距离传输 一、为什么要采用高压输电 1．两种损失比较 两种损失 主要原因 大小表示 减小办法 电功率损失 输电线有电阻电流产生焦耳热 ΔP ＝I 2 R 减小R 减小I 电压损失 输电线电阻的电压降 ΔU ＝IR 2．降低两种损失的途径——高压输电 在保证输送电功率不变的前提下提高输电电压，会减小输电电流，从而减小导线上的电功率损失和电压损失。 二、高压交流输电 1．基本环节 发电厂站 ――→升压变压器高压输电线路 ――→降压变压器 用户 2．电路原理图 图 4-3-1 1.电能在远距离传输过程中有电功率和电压损失，减小电阻不经济，减小电流最合算。 2．在输送电功率P 一定，输电线电阻R 一定的条件下，输电电压提高到原来的n 倍，据ΔP ＝????P U 2 R 知，输电线 上的电功率损失将降为原来的1 n 2。 3．在电能远距离传输中，可将回路划分为几个独立的回路，每个回路均可以应用闭合电路欧姆定律和串、并联电路的规律，而变压器的电压、电流、功率关系是联系不同回路的桥梁。 三、高压直流输电 1．组成部分 高压直流输电系统主要由整流站、直流线路和逆变站三部分构成。实际上直流输电系统只在输电这个环节是直流，发电环节和用电环节仍是交流，输电过程中只用两根导线。 2．优越性 (1)节省材料，输电结构简单，占地面积小。 (2)不存在感抗和容抗引起的损耗。 (3)不需要考虑电网中的各发电机的同步运行问题。 1．自主思考——判一判 (1)为了减少能量损失，要高压输电，而且越高越好。(×) (2)输送功率一定时，提高输送电压，可以减少功率损失。(√) (3)电压损失ΔU ＝IR 线和电功率损失ΔP ＝I 2 R 线中I 可以通过I ＝P 送 U 送 求得。(√) (4)负载越多，即用电高峰期，ΔU 、ΔP 也越大。(√) (5)高压直流输电与高压交流输电的区别在于输送环节。(√) 2．合作探究——议一议 (1)电能的输送要达到什么要求？输送电压是不是越高越好？ 提示：①输送电能要达到三个方面的要求： a ．可靠：保证供电线路正常工作，少有故障。 b ．保质：保证电能质量，即电压、频率稳定。 c ．经济：线路架设和运行费用低，能耗少，电价低。 ②电压升高，导线会对空气放电，对导线的绝缘性能提出更高的要求，另外，高压输电对变压器也提出了更高的要求，因此，输电电压并不是越高越好。 (2)在电能的输送过程中，U 为输电电压，r 为输电线电阻，则输电线中电流为I ＝U r ，对不对？为什么？ 提示：不对。U 为输电电压，而不是加在输电导线上的电压，即U ≠Ir ，而输电电流可通过P ＝UI 求得。 (3)“提高输电电压，减小输电电流”是否与欧姆定律相矛盾？ 提示：不矛盾。欧姆定律I ＝U R 是对纯电阻元件成立的定律，而“提高输电电压，减小输电电流”是从输电角度，由P ＝UI ，且在P 一定的条件下得出的结论，两者没有必然联系。 远距离输电练习题 1．照明供电电路的路端电压基本上是不变的。可是我们在晚上七八点钟用电高峰时开灯，电灯比 深夜时要暗些。这是因为此时（ ） A ．总电阻比深夜时大，干路电流小，每盏灯分到的电压就小 B ．总电阻比深夜时大，干路电流小，每一支路的电流就小 C ．总电阻比深夜时小，干路电流大，输电线上损失电压大 D ．干路电流一定，支路比深夜时多，分去了一部分电流 2中国已投产运行的1000kV 特高压输电是目前世界上电压最高的输电工程．假设甲、乙两地原采用500kV 的超高压输电，输电线上损耗的电功率为P ．在保持输送电功率和输电线电阻都不变的条件下，现改用1000kV 特高压输电，若不考虑其他因素的影响，则输电线上损耗的电功率将变为（ ） A ．P/4 B.P/2 C.2P D.4P 3某水电站，用总电阻为2.5Ω的输电线输电给500km 外的用户，其输出电功率是3×106 kW ．现用 500kV 电压输电，则下列说法正确的是（ ） A ．输电线上输送的电流大小为 2.0×105 A B ．输电线上由电阻造成的损失电压为15kV C ．若改用5kV 电压输电，则输电线上损失的功率为9×108 kW D ．输电线上损失的功率为△ P=U 2 /r ， U 为输电电压，r 为输电线的电阻 4在远距离输电时，输送的电功率为P ，输电电压为U ，所用导线电阻率为 ，横截面积为S ， 总长度为L ，输电线损失的电功率为 ，用户得到的电功率为 ，则 的关系式正 确的是（ ） A ． B ． C ． D ． 5如图所示，有一台交流发电机E ，通过理想升压变压器T 1和理想降压变压器T 2向远处用户供电，输电线的总电阻为R ．T 1的输入电压和输入功率分别为U 1和P 1，它的输出电压和输出功率分别为U 2和P 2；T 2的输入电压和输入功率分别为U 3和P 3 ，它的输出电压和输出功率分别为U 4和P 4．设T 1的输入电压U 1一定，当用户消耗的电功率变大时，有（ ） A ．U 2减小，U 4变大 B ．U 2不变，U 3变小 C ．P 1变小，P 2变小 D ．P 2变大，P 3变大 6、2008年1月10日开始的低温雨雪冰冻造成我国部分地区严重灾害，其中高压输电线因结冰而 损毁严重．此次灾害牵动亿万人的心．为消除高压输电线上的凌冰，有人设计了这样的融冰思路：利用电流的热效应除冰．若在正常供电时，高压线上输电电压为U ，电流为I ，热耗功率为P ；除冰时，输电线上的热耗功率需变为9P ，则除冰时（认为输电功率和输电线电阻不变）（ ） A ．输电电流为9I B ．输电电压为3U C ．输电电流为I/3 D ．输电电压为U/3 A ．若采用380V 输电，输电线上的电流强度为52.63A B ．若采用380V 输电，求输电线路损耗的功率为16.62kW C ．若改用5000高压输电，用户端利用n 1：n 2=22：1的变压器降压，则用户得到的电压为226.18V D ．用户端在变压器降压前获得的电压是3976V 8．为了减少输电线路中电力损失，发电厂发出的电通常是经过变电站升压后通过远距离输送，再经变电站将高压变为低压．某变电站将电压U 0=1100sin100πtV 的交流电降为220V 供居民小区 用电，则变电站变压器（ ） A ．原、副线圈匝数比为5：1 B ．副线圈中电流的频率是50Hz C ．原线圈的导线比副线圈的要粗 D ．输入原线圈的电流等于居民小区各用电器电流的总和 9．远距离输电时，在选定好符合要求的输电导线后，为了减少输电线上电能损失，应（ ） A ．减小输送电压，增大输送电流 B ．减小输送电压，减小输送电流 C ．提高输送电压，减小输送电流 D ．提高输送电压，增大输送电流 10．现用 220V 和11kV 种电压来输电，如果输送的电功率、输电线上的功率损失、导线的长度和电阻率都相同，则对应的两种导线横截面积之比为（ ） A ．1：50 B ．50：l C ．1：2500 D ．2500：1 11、发电机的输出电压为220伏，输出功率为44千瓦，每条输电线电阻为0.2欧，求用户得到的 电压和电功率各是多少？如果发电站先用变压比为1：10的升压变压器将电压升高，经同样输电线路后，再经过10：1的降压变压器降压后供给用户，则用户得到的电压和电功率又各是多少？ 112、一台交流发电机的输出电压为250V ，输出功率为100kW ，向远处输电所用输出线的总电阻为 ，要使输电线上的功率损失不超过输送功率的5%，用户正好得到220V 的电压．则供电处 的升压变压器和用户处的降压变压器原、副线圈的匝数比各是多少？ 4.3电能的远距离传输 1、远距离输电时,为了减少输电线上电能损失,应( ) A.提高输送电压,增大输送电流 B.提高输送电压,减小输送电流 C.减小输送电压,增大输送电流 D.减小输送电压,减小输送电流 2、远距离输送一定功率的交流电,若输送电压提高到原来的n 倍,则（ ） A.输电线上损失的电压减少到原来的()1n n - B.输电线上损失的电压减少到原来的1 n C.输电线上损失的电能减少到原来的()22 1n n - D.输电线上损失的电能不变 3、如图为远距离高压输电的示意图．关于远距离输电，下列表述不正确的是（ ） A.增加输电导线的横截面积有利于减少输电过程中的电能损失 B.高压输电是通过减小输电电流来减小电路的发热损耗的 C.在输送电压一定时，输送的电功率越大，输电过程中的电能损失越小 D.高压输电必须综合考虑各种因素，不一定是电压越高越好 4、如图所示,某小型发电站发电机输出的交变电压为500V,输出的电功率为50kW,用电阻为3Ω的输电线向远处输电,要求输电线上损失功率为输电功率的0.6%,则发电站要安装一升压变压器,到达用户再用降压变压器变为220V 供用户使用(两个变压器均为理想变压器)。对整个输电过程,下列说法正确的是( ) A. 升压变压器的匝数比为1:100 B. B. 输电线上的损失功率为300W C. C.输电线上的电流为100A D. D.降压变压器的输入电压为4700V 5、某水电站,用总电阻为2.5Ω的输电线给500km 外的用户输电,其输出电功率是6310kW ?.现用500kV 电压输电,则下列说法正确的是( ) A.输电线上输送的电流大小为52.010A ? B.输电线上由电阻造成的电压损失为15kV C.若改用5kV 的电压输电,则输电线上损失的功率为8910kW ? D.输电线上损失的功率为2 U P r ?=,U 为输电电压,r 为输电线的电阻 6、如图为远距离输电示意图,升压变压器T 1的原、副线圈匝数比为n 1:n 2=k :1,降压变压器T 2的原、副 线圈匝数比为n 3:n 4=1:k ,在T 1的原线圈两端接入一内阻为k 2 r 、电动势e =E m sin ωt 的交流电源,两条输电线的总电阻为r ,假设用户处的总电阻为R ,不考虑其他因素的影响,两变压器均为理想变压器,则输电线上损失的电功率为( ) A. () 222 2 22m k E r R k r + B. () 22 2 2 2m k E r R k r + C. () 22 2 2 2m k E r R r k r ++ D. () 222 2 m k E r R r k r ++ 5.电缆定额损耗为多少，电力电缆损耗率1%，控制电缆损耗率1.5%，见安装定额。 1.一般尽量使用多芯电缆，因为损耗小。如果电流很大，宁使用双根多芯电缆，也不使用单芯电缆，假如一定使用单芯电缆，还要注意单芯电缆敷设时要使三芯电缆成三叶形排放。 2.电缆电路功率损耗计算，电缆选择 摆出公式： 电流等于电压与电阻之：I=U/R 功率等于电压与电流的积：P=U*I=U*U/R db为化简大数字的计算，采用对数的方式将其进行缩小计算：db=10log p 电缆电阻等于电阻率与电缆长度的积再比上电缆的截面积电阻率的计算公式为：ρ=RS/L。 ρ为电阻率——常用单位Ω·m S为横截面积——常用单位㎡ R为电阻值——常用单位Ω L为导线的长度——常用单位m 电缆选择的计算程序 （1）例：允许损耗为XdB, X=10log p 计算所损耗的功率P （2）P=U*U/R 根据额定功率与额定电压计算负载的等效电阻 （3）计算整个电路的电流 I=（P额—P负）/R负 （4）根据电流与损耗功率决定电缆的电阻 P=I*I*R （5）根据电阻率与线路长度决定电缆的截面积 ρ=RS/L 电阻率请询问电缆生产厂家 几种金属导体在20℃时的电阻率材料电阻率(Ω m) (1)银 1.65 ×10-8 (2)铜 1.75 ×10-8 (3)铝 2.83 ×10-8 (4)钨 5.48 ×10-8 (5)铁9.78 ×10-8 (6)铂 2.22 ×10-7 (7)锰铜 4.4 ×10-7 (8)汞9.6 ×10-7 (9)康铜 5.0 ×10-7 (10)镍铬合金 1.0 ×10-6 (11)铁铬铝合金1.4 ×10-6 (12) 铝镍铁合金1.6 ×10-6 (13)石墨(8～13)×10-6 高中物理专练：变压器交流电与远距离输电 (限时：45分钟) 1． (福建·15)如图1所示,实验室一台手摇交流发电机,内阻r＝1.0 Ω,外接R＝9.0 Ω的电阻．闭合开关S,当发电机转子以某一转速匀速转动时,产生的电动势e＝102sin 10πt (V),则( ) 图1 A．该交变电流的频率为10 Hz B．该电动势的有效值为10 2 V C．外接电阻R所消耗的电功率为10 W D．电路中理想交流电流表的示数为1.0 A 答案 D 解析由e＝102sin 10πt (V)知电动势的有效值E有＝E m 2 ＝ 102 2 V＝10 V,故B选项错 误；电路中的理想电流表示数为电流的有效值：I有＝ E 有 r＋R ＝1.0 A,故D选项正确；电阻R 消耗的电功率P＝I2有·R＝9.0 W,故C选项错误；交流电的角速度ω＝10π rad/s,所以频 率f＝ω 2π ＝5 Hz,故A选项错误. 2．(江苏·8)如图2所示,理想变压器原线圈接有交流电源,当副线圈上的滑片P处于图示位置时,灯泡L能发光．要使灯泡变亮,可以采取的方法有( ) 图2 A．向下滑动P B．增大交流电源的电压 C．增大交流电源的频率 D．减小电容器C的电容 答案BC 解析滑片P向下滑动,副线圈匝数减小,变压器输出电压减小,灯泡变暗,则A项错误；增大原线圈的输入电压,输出电压增大,小灯泡变亮,B项正确；增大交流电源的频率,电容器对交流电的阻碍减小,因此灯泡变亮,C项正确；减小电容器的电 容,电容器对交流电的阻碍会增大,灯泡会变暗,因此D项错误． 3．如图3甲所示,在匀强磁场中有一个匝数n＝10的矩形线圈匀速转动,转轴O1O2垂直于磁场方向,线圈电阻为5 Ω.从图甲所示位置开始计时,通过线圈平面的磁通量随时间变化的图象如图乙所示,那么( ) 图3 A．在t＝0.2 s时,线圈中的感应电流改变方向 B．在t＝0.4 s时,线圈中的感应电动势为零 C．线圈转过60°时的感应电流为3π A D．线圈转动过程中消耗的电功率为10π2 W 答案 D 解析当线圈与磁场方向平行时,磁通量为零,但感应电动势最大,当线圈与磁场方向垂直时,磁通量最大,但感应电动势为零,由此可知在t＝0.2 s时,线圈的磁通量为零,感应电动势最大,感应电流方向不改变,选项A错误；同理,在t＝0.4 s时,感应电动势最大,选项B 错误；线圈转动的角速度为ω＝2π T ＝5π rad/s,感应电动势峰值为E m＝n BSω＝nωΦm＝ 10π V,感应电流瞬时值表达式为i＝E m R cos ωt,因此线圈转过60°时感应电流为I＝ 10π 5 cos 60°＝π A,选项C错误；电压的有效值为U＝E m 2 ＝52π V,电功率为P＝ U2 R ＝10π2W, 选项D正确． 4．将一个R＝36 Ω的电阻接在一正弦交流发电机的输出端,该电阻两端的u－t图象如图4所示,下列说法正确的是( ) 功率器件应用时所受到的热应力可能来源于两个方面：器件内部和器件外部。器件工作时所耗散的功率要通过发热形式耗散出去。若器件的散热能力有限，则功率的耗散就会造成器件内部芯片有源区温度上升及结温升高，使得器件可靠性降低，无法安全正常工作。在实际应用中，为了保证某些重要功率器件，在这些器件上使用散热器来控制其的工作温升。 功率器件常用的散热方式是使用散热器。散热器设计的选用主要依靠功率器件的损耗发热量。在计算出损耗量的前提下，对散热器的各个参数进行设计。在开关电源系统中功率器件有7个IGBT和2个整流桥，其损耗量计算如下： IGBT的散热器有两组： 其中U 1、U 2、U 3 为一组，U 4、U 5、U 6、U 7 为一组。U 1、U 2、U 3 损耗： 流过电流Io=228A 工作电压Vcc=620V 工作频率fc=3kHZ 其它计算参数由CM600DU-24NFH提供的参数表查得; 通过CM600DU-24NFH自带损耗计算软件可算得一个如下图： 由计算结果可知：P1=389.51W Po=3x P 1=3 X 389.5仁1168.53WU 4、U 5、U 6、U 7 损耗： 流过电流Io=114A 工作电压Vcc=620V 工作频率fc=20kHZ 其它计算参数由CM600DU-24NFH提供的参数表查得; 通过CM600DU-24NFH自带损耗计算软件可算得一个如下图： 由计算结果可知：P1=476.82W Po=4X P 1=4X 476.82=1907.28W 整流桥D IGBT模块的损耗量, IGBT模块的损耗量, 1、D 2 损耗计算 整流桥是由四个二极管构成，主要的损耗来自二极管PN 结。二极管的损耗包括正向导通损耗、反向恢复损耗和断态损耗。肖特级二极管的反向时间很短，反向损耗可以忽略不计。 一般来说，二极管的截止损耗在总功耗中所占的比例很小，可以忽略不计。在实际应用中，只考虑其的正向导通损耗。 二极管的正向导通损耗可由下式求出： Pdiode.F=V FI Fd 式中V F ――二极管正向导通压降；IF ――二极管的正向导通电流； d——二极管工作的占空比 根据查SKKE 310参数可知： VF = 2.1 VI F=400 Ad = 0.25 由此可得单个二极管的损耗P diode.F Pdiode.F=V FI Fd=2.1V X 400A X 0.25=210W 整流桥中的四个上二极管是交替工作的,每次工作是只有两个,所以整流桥的损耗为二极管的两倍，则： (1) 副线圈的匝数n2、n3? (2) 电流表的读数？ 2.(多选)如图所示，理想变压器输入端接在电动势随时间变化、内阻为r的交流电源上，输出端接理想电流表及阻值为R的负载，变压器原、副线圈匝数的比值为汀:'R。如果要求负 载上消耗的电功率最大，则下列说法正确的是 A ?交流电源的效率为50% B?电流表的读数为2J2R T C ?负载上消耗的热功率为E m 4r D ?该交流电源电动势的瞬时值表达式为考点2理想变压器的动态分析e= E m sin100 n V 第2讲变压器电能的输送 1?如图所示，理想变压器有两个副线圈，L i、L2是两盏规格为“8 ,10 W”的灯泡，L3、L4是两 盏规格为“6 \12W”的灯泡，当变压器的输入电压为U i = 220 V时，四盏灯泡恰好都能正常发光，如果原线圈的匝数n i = 1100匝，求： A ?当R 3不变，滑动触头P 顺时针转动时，电流表读数变小，电压表读数变小 B ?当R 3不变，滑动触头P 逆时针转动时，电流表读数变小，电压表读数变小 C ?当P 不动，滑动变阻器滑动触头向上滑动时，电流表读数变小，电压表读数变小 D .当P 不动，滑动变阻器滑动触头向下滑动时， 表的读数变大，电压表的读数变大 4. [2017湖?南长沙模拟]（多选）如图，一理想变 常见的理想变压器的动态分析问题一般有两种：匝数比不变的情况和负载电阻不变的情 1.匝数比不变的情况（如图所示） lli n 1 （1）U i 不变，根据—=^2，输入电压 U i 决定输出电压 U 2,可以得出不论负载电阻 R 如何变化，U 2不变。 ⑵当负载电阻发生变化时，I 2变化，根据输出电流I 2 决定输入电流11,可以判断I 1的变化。 （3）12变化引起P 2变化，根据P 1= P 2,可以判断P 1的 变化。 佔不变.负载变化 2.负载电阻不变的情况（如图所示） n 1 （1） U 1不变，^2发生变化，U 2变化。 （ 2） R 不变，U 2变化，I 2发生变化。 U 2 ⑶根据P 2=筲和P 1= P 2,可以判断P 2变化时，P 1发生 变化，3.分析动态问题的步骤 鲁变化，負载《不变 爲一石 厂砾 P 】=巴仃口=丿应小 ---------- 5 ----------------- D ---------------------------- 决定 ■决定. 决定 决定 ° 3.有一种调压变压器的构造如图所示。线圈 AB 绕在一个圆环形的铁芯上，C 、D 之间加 上输入电压，转动滑动触头 P 就可以调节输出电压。图中 为交流电流表， 为交流电压表, R 1、R 2为定值电阻，R 3为滑动变阻器，C 、D 两端接正弦交流电源，变压器可视为理想变压 器，则下列说法正确的是（A ）(完整word版)2018高考物理变压器和远距离输电
室内传播和路径损耗计算及实例(完整版)
光系统损耗计算概要
高中物理专题：变压器及远距离输电
电能损耗计算
高中物理第4章远距离输电第3节电能的远距离传输教学案鲁科选修3-2
变压器远距离输电练习题
4.3电能的远距离传输
电缆的功率损耗和安装损耗
高中物理专练：变压器 交流电与远距离输电
功率器件损耗计算(附件)
完整版变压器和远距离输电 专题复习
相关主题
文本预览