CHUYÊN ĐỀ GIẢI BÀI TẬP VỀ TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG
1. PHƯƠNG PHÁP GIẢI
- Giả sử điện áp và cường độ dòng điện luôn cùng pha. Tức là: cosφ = 1
- Công suất hao phí trên đường dây là:
\(\begin{array}{l} \Delta P = {I^2}R = \frac{{{P^2}}}{{{U^2}}}R\\ {P_{hp}} = r.{I^2} = r.{(\frac{P}{U})^2} = {P^2}.\frac{r}{{{U^2}}} \end{array}\)
Trong đó: (R, r là điện trở của dây dẫn)
P là công suất nhà máy phát điện (P = PA) ; U là hiệu suất 2 đầu dây (U = U'A)
- Hiệu suất:
\(\begin{array}{l} H = \frac{{{P_B}}}{{{P_A}}} = \frac{{{P_A} - \Delta P}}{{{P_A}}} = \frac{{{P_{}} - \Delta P}}{{{P_{}}}}\\ H = \frac{{{P_{}} - {P_{hp}}}}{{{P_A}}} = 1 - \frac{{{P_{hp}}}}{{{P_{}}}} = 1 - \frac{{{P_{}}.R}}{{{U^2}}} \end{array}\)
- Độ giảm điện áp trên đường dây tải điện:
ΔU = U'A - UB = U - UB = I. R
- Biện pháp giảm hao phí trên đường dây tải: Giảm R, tăng U.
- Công thức điện trở đường dây: r=ρ.l/S
2. VÍ DỤ MINH HỌA
Ví dụ 1: Từ một máy phát điện người ta muốn truyền tới nơi tiêu thụ, bằng đường dây tải điện có điện trở 4 Ω và hệ số công suất bằng 1. Biết hiệu suất truyền tải là 98% và nơi tiêu thụ nhận được công suất 196kW. Điện áp hiệu dụng đưa lên đường dây là
A. 10 kV. B. 200 kV. C. 40 kV. D. 30 kV.
Giải
- Ta có:
\(\begin{array}{l} H = \frac{{P'}}{P} \Rightarrow P = \frac{{P'}}{H} = \frac{{196}}{{0,98}} = 200(kW)\\ \Delta P = (1 - H)P = (1 - 0,98).200 = 4(kW)\\ \Delta P = {(\frac{P}{U})^2}R \Rightarrow U = P.\sqrt {\frac{P}{{\Delta P}}} = 200.\sqrt {\frac{4}{4}} = 200(kV) \end{array}\)
- Đáp án B
Ví dụ 2: Người ta cần tải đi một công suất 1 MW từ nhà máy điện về nơi tiêu thụ. Dùng hai công tơ điện đặt ở biến thế và ở nơi tiêu thụ thì thấy số chỉ của chúng chênh lệch nhau mỗi ngày đêm là 216 kW. Tỉ lệ hao phí do truyền tải điện năng đi là
A. 0,80%. B. 0,85%. C. 0,9%. D. 0,95%.
Giải
- Công suất hao phí trên đường dây tải điện:
\(\Delta P = \frac{{\Delta A}}{{\Delta t}} = \frac{{216}}{{24}} = 9(kW)\)
- Tỉ lệ hao phí do truyền tải điện năng đi là:
\(h = \frac{{\Delta P}}{P} = \frac{9}{{1000}} = 0,009 = 0,9\% \)
- Đáp án C
Ví dụ 3: Ðiện năng từ một trạm phát diện được đưa đến một khu tái định cư bằng đường dây truyền tải một pha. Cho biết, nếu điện áp tại đầu truyền đi tăng từ U lên 2U thì số hộ dân duợc trạm cung cấp đủ diện năng tăng từ 120 lên 144. Cho rằng chi tính đến hao phí trên đường dây, công suất tiêu thụ điện của các hộ dân đều như nhau, công suất của trạm phát không đổi và hệ số công suất trong các trường hợp đều bằng nhau. Nếu điện áp truyền đi là 4U thì trạm phát huy này cung cấp đủ điện năng cho:
A. 168 hộ dân. B. 150 hộ dân. C. 504 hộ dân. D. 192 hộ dân.
Giải
U tăng n lần thì công suất hao phí giảm n2 lần.
Gọi Po là công suất tiêu thụ của mỗi hộ dân.
- Lúc đầu P1 = P - ΔP = 120Po
- Khi điện áp tăng lên 2 lần thì:
\({P_2} = P - \frac{1}{4}\Delta P = 144{P_o}\)
- Giải hệ phương trình ta suy ra:
\(24{P_o} = \frac{3}{4}\Delta P \Rightarrow \Delta P = 32{P_o}\)
- Khi điện áp tăng lên 4 lần:
\({P_3} = P - \frac{1}{{13}}\Delta P = P + \frac{{15}}{{16}}\Delta P = 120{P_o} + 30{P_o} = 150{P_o}\)
- Đáp án B
3. BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM
Câu 1. Người ta cần truyền một công suất điện 200 kW từ nguồn điện có điện áp 5000 V trên đường dây có điện trở tổng cộng 20 Ω và hệ số công suất bằng 1. Độ giảm thế trên đường dây truyền tải là:
A. 40 V B. 400 V C. 80 V D. 800 V
Câu 2. Một máy phát điện xoay chiều có công suất 1000 KW. Dòng điện nó phát ra sau khi tăng thế được truyền đi xa bằng một dây dẫn có tổng chiều dài 200 km có đường kính 0,39 cm và làm bằng hợp kim có điện trở suất bằng 1,8.10-8 (Ωm). Biết hệ số công suất đường dây bằng 1. Tính công suất hao phí trên đường dây nếu điện áp đưa lên là 50 kV
A. 0,16 MW B. 0,03 MW
C. 0,2 MW D. 0,12 MW
Câu 3. Ở nơi phát người ta truyền công suất truyền tải điện năng là 1,2 MW dưới điện áp 6 kV. Điện trở của đường dây truyền tải từ nơi phát đến nới tiêu thụ là 4,05 Ω. Hệ số công suất của đoạn mạch 0,9. Giá điện 1000 đồng/kWh thì trung bình trong 30 ngày, số tiền khấu hao là
A. 144 triệu đồng B. 734,4 triệu đồng
C. 110,16 triệu đồng D. 152,55 triệu đồng
...
---(Nội dung đầy đủ, chi tiết phần Trắc nghiệm vận dụng vui lòng xem tại online hoặc đăng nhập để tải về máy)---
Trên đây là trích dẫn một phần nội dung tài liệu Chuyên đề Giải bài toán Truyền tải điện năng môn Lý 12 năm 2020. Để xem toàn bộ nội dung các em đăng nhập vào trang Chúng tôi để tải tài liệu về máy tính.
Hy vọng tài liệu này sẽ giúp các em học sinh ôn tập tốt và đạt thành tích cao trong học tập.
Chúc các em học tập tốt !
