题目
某发电厂发电机的输出功率P=100 kW,发电机端电压U=250 V,向远处送电的输电线的总电阻R=8 Ω.要使输电线上的功率损失不超过输送功率的5%,用户得到的电压又正好是220 V. (1)应该怎样安装变压器?画出输电线路的示意图; (2)求出所用的变压器的原、副线圈的匝数比.
答案: 【解析】 (1)只要安装一台升压变压器和一台降压变压器,输电线路示意图如图所示.(2分) (2)按题意,P损=5%P=0.05×100×103 W=5×103 W,设输电线路中的电流为I,则P损=I2R. I== A=25 A (1分) 输送电压U2== V=4 000 V (1分) 发电机输出的电压U1=U=250 V 升压变压器的匝数比===(1分) 输电线路上损失的电压U损=IR=25×8 V=200 V(1分) 降压变压器原线圈n3两端的电压为 U3=U2-U损=4 000 V-200 V=3 800 V(1分) 用户在副线圈n4两端得到电压U4=220 V(1分) 所以降压变压器的匝数比===(1分) 即升压变压器原、副线圈的匝数比为1∶16,降压变压器原、副线圈的匝数比为190∶11.