供电网中某一居民小区的用户变压器输入电压为U1=1×104 V,此变压器的匝数比为125:3,原来小区各用户用电总功率为44kW,由于用电功率随生活条件的改善而增加,现小区各户居民用电总功率增加到88kW,打算在不改变线路的情况下更换一台用户变压器.设新用户变压器的输入电压仍为U1=1×104 V不变,且用电器正常工作电压为220V.求:(1)居民小区输电线路的电阻R线;(2)新更换的用户变压器的原、副线圈匝数.

问题描述:

供电网中某一居民小区的用户变压器输入电压为U1=1×104 V,此变压器的匝数比为125:3,原来小区各用户用电总功率为44kW,由于用电功率随生活条件的改善而增加,现小区各户居民用电总功率增加到88kW,打算在不改变线路的情况下更换一台用户变压器.设新用户变压器的输入电压仍为U1=1×104 V不变,且用电器正常工作电压为220V.求:
(1)居民小区输电线路的电阻R线
(2)新更换的用户变压器的原、副线圈匝数.

(1)用户变压器副线圈电压U2

n
n1
U1
3
125
×104=240V
用户工作总电流I=
P
U
4.4×104
220
=200A
线路电阻R
U2U
I
240−220
200
=0.1Ω
(2)当用户功率增加为P′时,用户工作总电流为:
I′=
P′
U
8.8×104
220
=400A
线路电压降△U′=I′R=400×0.1=40V
新的用户变压器副线圈电压U2′=220+40=260V
新的用户原副线圈匝数比:
n1
n2
U1
U2
10000
260
500
13

答:(1)居民小区输电线路的电阻0.1Ω;
(2)新更换的用户变压器的原、副线圈匝数比为500:13.
答案解析:电压与匝数成正比,结合欧姆定律和电压分配求线路电阻,功率增加时线路电流增大,电压降增大,求出新的副线圈电压利用电压比等于匝数比.
考试点:变压器的构造和原理.
知识点:本题考查了变压器的原理及远距离输电的知识,弄清各变压器原副线圈的电压电流的关系.