Trên đường dây tải điện có P=5MW và U= 10KV, Php= 50KW. Để giảm công suất hao phí còn Php= 10KW thì phải làm sao? Cách nào hiệu quả nhất?
Vì sao có sự hao phí điện năng trên đường dây tải điện? Công thức tính công suất hao phí . Có những cách nào giảm hao phí do tỏa nhiệt trên đường dây? Trong thực tế, để giảm hao phí điện năng trên dây tải điện người ta làm cách nào, dùng thiết bị gì để làm điều đó? Vì sao lại chọn cách đó?
*Có sự hao phí điện năng trên đường dây tải điện vì dòng điện qua dây dẫn đều tỏa nhiệt nên khi truyền tải điện sẽ có sự tỏa nhiệt trên đường dây.
*Công thức tính điện năng hao phí:
\(P_{hp}=\dfrac{P^2\cdot R}{U^2}\left(W\right)\)
*Các cách làm giảm hao phí do tỏa nhiệt:
+Cách 1:Giảm điện trở dây dẫn.
+Cách 2:Tăng hiệu điện thế hai đầu dây dẫn.
*Trên thực tế người ta thường dùng cách thứ 2.
Vì khi tăng hiệu điện thế lên bao nhiêu thì công suất hao phí sẽ giảm \(n^2\) lần.
Bài 1 : Một trạm phát điện có công suất P = 50kW, hiệu điện thế tại trạm phát điện là U = 800V. Điện trở của đường dây tải điện là R= 4W
a. Tính công suất hao phí trên đường dây.
b. Nêu một biện pháp để giảm công suất hao phí xuống 100 lần.
Bài 2 : Một máy phát điện xoay chiều cho một hiệu điện thế giữa hai cực của máy là 2500V. Muốn tải điện đi xa người ta phải tăng hiệu điện thế lên 50 000V. Hỏi phải dùng máy biến thế có các cuộn dây có số vòng theo tỉ lệ nào ? Cuộn dây nào mắc vào hai đầu của máy phát điện.
Biết để truyền tải 100kW trên đường dây tải điện có hiệu điện thế 10kV thì công suất hao phí là 0,25kW. Hỏi điện trở của đường dây tải điện là bao nhiêu?
250Ω
2,5Ω
25Ω
0,25Ω
\(P_{hp}=0,25kW=250W\)
\(P=10kW=10000W\)
\(U=10kV=10000V\)
Công suất hao phí trên đường dây tỏa nhiệt:
\(P_{hp}=\dfrac{P^2\cdot R}{U^2}=\dfrac{100000^2\cdot R}{10000^2}=250\)
\(\Rightarrow R=2,5\Omega\)
Chọn B
Đường dây tải điện có hiệu điện thế 15kV ở hai đầu nơi truyền tải, công suất cung cấp ở nơi truyền tải P = 3 . 10 6 W . Dây dẫn tải điện cứ 1km có điện trở 0,2Ω, công suất hao phí do tỏa nhiệt trên đường dây P h p = 160 k W . Tính chiều dài tổng cộng L của dây dẫn.
– Cường độ dòng điện qua dây: I = P / U = 3 . 10 6 / 15000 = 200 A
- Công suất hao phí: P h p = I 2 . R = > R = P h p / I 2 = 4 Ω
- Điện trở dây dẫn: R = 0,2Ω.L = 4Ω
- Chiều dài đường dây là: L = 4/0,2 = 20km
Đường dây tải điện có hiệu điện thế 15kV ở hai đầu nơi truyền tải, công suất cung cấp ở nơi truyền tải P = 3 . 10 6 W . Dây dẫn tải điện cứ 1km có điện trở 0,2Ω, công suất hao phí do tỏa nhiệt trên đường dây P h p = 160 k W . Tính chiều dài tổng cộng L của dây dẫn.
– Cường độ dòng điện qua dây: I = P / U = ( 3 . 10 6 ) / 15000 = 200 A
- Công suất hao phí: P h p = I 2 . R = > R = P h p / I 2 = 4 Ω
- Điện trở dây dẫn: R = 0,2Ω.L = 4Ω.
- Chiều dài đường dây là: L = 4/0,2 = 20km.
Điện năng từ một trạm phát được truyền đi với điện áp hiệu dụng là 10KV và công suất truyền đi là P có giá trị không đổi, hệ số công suất bằng 1. Hiệu suất truyền tải điện năng bằng 91%. Để giảm công suất hao phí trên dây chỉ còn 4% công suất truyền đi thì điện áp hiệu dụng nơi truyền đi phải tăng thêm:
A. 15kV
B. 5 kV.
C. 12 kV.
D. 18 kV.
Đáp án B
Sử dụng công thức tính hiệu suất h 1 = 1 - H 1 = R P U 1 2 h 2 = 1 - H 2 = R P U 2 2
Ta có:
Điện áp hiệu dụng tăng thêm là U 2 - U 1 = 10 - 5 = 5 ( k V )
Điện năng từ một trạm phát được truyền đi với điện áp hiệu dụng là 10KV và công suất truyền đi là P có giá trị không đổi, hệ số công suất bằng 1. Hiệu suất truyền tải điện năng bằng 91%. Để giảm công suất hao phí trên dây chỉ còn 4% công suất truyền đi thì điện áp hiệu dụng nơi truyền đi phải tăng thêm:
A. 15kV
B. 5 kV.
C. 12 kV.
D. 18 kV.
Điện áp hiệu dụng tăng thêm là U2 - U1 = 10 - 5 = 5 (kV)
Điện năng từ một trạm phát được truyền đi với điện áp hiệu dụng là 10KV và công suất truyền đi là P có giá trị không đổi, hệ số công suất bằng 1. Hiệu suất truyền tải điện năng bằng 91%. Để giảm công suất hao phí trên dây chỉ còn 4% công suất truyền đi thì điện áp hiệu dụng nơi truyền đi phải tăng thêm:
A. 15 kV
B. 5 kV
C. 12 kV
D. 18 kV
Phần II. Tự luận
Đường dây tải điện có chiều dài tổng cộng 10km, có hiệu điện thế 15kV ở hai đầu nơi truyền tải. Dây dẫn tải điện cứ 1km có điện trở 0,2Ω, công suất hao phí do tỏa nhiệt trên đường dây Php = 160000W. Tính công suất cung cấp ở nơi truyền tải?
– Điện trở dây dẫn: R = 0,2Ω.2.10 = 4Ω.
- Công suất hao phí: Php = I2.R
- Cường độ dòng điện qua dây:
- Công suất truyền tải là:
P = U.I = 15000.200 = 3000000W = 3000kW