Tài liệu Chuyên đề truyền tải điện năng

(TÀI LIỆU BÀI GIẢNG) GIÁO VIÊN: ĐỖ NGỌC HÀ – PHẠM VĂN TÙNG Đây là tài liệu tóm lược các kiến thức đi kèm theo bài giảng “Truyền tải điện năng“ thuộc khóa học LTQG PEN-M: Môn Vật lí (Thầy Hà – Tùng) tại website Hocmai.vn. Để có thể nắm vững kiến thức phần “ruyền tải điện năng”. Bạn cần kết hợp theo dõi bài giảng với tài liệu này. HMBA R0 Unguồn nuôi P DP0 R I2 = I3 U1 P1 U2 P2 DP AI .V I1 N œ Utải P3 HTruyền tải Ü — Công suất nguồn phát (Nguyên thủy): P = Ung.I1 DP0 = I12 .R0 — Độ hụt áp: DU0 = I1 .R0 HO CM — Hao phí trên dây nguồn phát: Ü — Điện áp vào MBA: U1 = U - DU — Công suất đặt vào MBA: P1 = U1.I1.cosφ1 = P – P0 Ü — Tỉ số: — Hiệu suất MBA: U1 N1 = U2 N2 P UI HM = 2 = 2 2 P1 U1I1 Ü P12 U12 cos2 j1 — Công suất hao phí trên dây tải: DP = I22 .R = R. — Độ hụt điện áp: DU = I2 .R = U2 - U3 R=r l S Ü — Điện áp tải: U3 = U2 - DU — Công suất tải: P3 = I3 .U3 = P2 - DP — Hiệu suất: HTT = Ü P3 .100% P1 - Trang | 1- œ — Giảm R: Cách này tốn kém chi phí — Tăng U: Bằng cách dùng máy biến thế, cách này có hiệu quả. N N AI .V Điện năng ở một trạm phát điện được truyền dưới điện áp hiệu dụng 2 kV công suất 200 kW Hiệu số chỉ của công tơ điện nơi phát và nơi thu sau mỗi ngày đêm lệch 480 kW. Hiệu suất quá trình tải điện? 94,24% 76% 90% 41,67% Nguồn Truyền tải U2 = 2 kV P2 = 200 kW ∆P = 480 kW(1ngày) I2 = I3 R DP U2 P2 — Công suất hao phí trên quá trình truyền tải: Utải P3 HTruyền tải 480kW.h DP = = 20 kW 24h HO CM — Hiệu suất quá trình tải điện: P - DP 200 - 20 H= = = 90% P 200 Điện năng từ một nhà máy được đưa đến nơi tiêu thụ nhờ các dây dẫn, tại nơi tiêu thụ cần một công suất không đổi. Ban đầu hiệu suất tải điện là 90%. Muốn hiệu suất tải điện là 96% cần giảm cường độ dòng điện trên dây tải đi A. 40,2% B. 36,8% C. 42,2% D. 38,8% Nguồn Truyền tải Ban đầu I1 H1 = 90% Lúc sau I2 H2 = 96% Tiêu thụ Ptt I2 = I3 U2 P2 — Ban đầu hiệu suất tải điện là 90% Þ Php = 10%; Ptt = 90% R DP Utải P3 HTruyền tải — Lúc sau hiệu suất tải điện là 96% Þ Php = 4%; Ptt = 96% — Do công suất tiêu thụ không đổi — Phần trăm cần giảm 1 ì2 ïïI1R = DPhp1 = 9 Ptt I2 I 9 3 Þí Þ 22 = Þ 2= I2 24 I2 24 ïI2R = DP = 1 P 2 hp2 tt ïî 24 %DI = I2 - I1 » 38,8% I1 - Trang | 2- N Nguồn Lúc sau Tiêu thụ ∆ U1 = 0,15Utt ∆P1 U1 ∆ U2 U2 DP2 = Utt Ptt DP1 100 I1 = I2 Unguồn Pnguồn AI .V Ban đầu Truyền tải N Trong quá trình truyền tải điện năng đi xa cần tăng điện áp của nguồn lên bao nhiêu lần để giảm công suất hao phí trên đường dây đi 100 lần. Giả thiết công suất nơi tiêu thụ nhận được không thay đổi, điện áp tức thời u cùng pha với dòng điện tức thời i. Biết ban đầu độ giảm điện thế trên đường dây bằng 15% điện áp của tải tiêu thụ? 8,7 6,9 9,5 7,1 R DP Utải Ptải HTruyền tải — Điều đầu tiên không được hiểu I1 = I2 trong hình vẽ bên trong bài giải của thầy sắp trình bày. — Công suất hao phí giảm 100 lần I2 .RH G5 DP2 æ I2 ö I 1 1 DU2 1 =ç ÷ = Þ 2= = Þ DU2 = .DU1 DP1 è I1 ø 100 I1 10 DU1 10 E5F 2 I1.R — Theo giả thiết: 1 . DU1 = 0,015.Utt1 E5F 10 0,15U HO CM DU1 = 0,15Utt1 Þ DU2 = tt1 — Theo giả thiết công suất tiêu thụ nhận được không thay đổi: U I Ptt = Utt1.I1 = Utt2 .I2 Þ tt2 = 1 Þ Utt2 = 10.Utt1 Utt1 I2 — Lập tỉ số: U2 DU2 + Utt2 0,015.Utt1 + 10.Utt1 = = = 8,71 U1 DU1 + Utt1 0,15.Utt1 + Utt1 — Logic bài toán rất phù hợp với yêu cầu thực tế của quá trình truyền tải điện năng — Bài toán yêu cầu các em tư duy theo hướng lập quan hệ tỉ lệ bằng cách đưa về điện áp ở tải tiêu thụ. — Thành phần phát bị bỏ qua Þ đơn giản - Trang | 3- N Truyền tải Ban đầu U1 = U P ∆P1 Lúc sau U2 P ∆P2 Dây SD P 0 Tiêu thụ 80P0 AI .V Nguồn N Bằng đường dây truyền tải một pha, điện năng từ một nhà máy phát điện được truyền đến nơi tiêu thụ là một khu chung cư. Người ta thấy rằng nếu tăng hiệu điện thế nơi phát lên từ U đến 2U thì số hộ dân có đủ điện để tiêu thụ tăng từ 80 đến 95 hộ. Biết rằng chỉ có hao phí trên đường dây truyền là đáng kể, các hộ dân tiệu thụ điện năng như nhau. Nếu thay thế sợi dây trên bằng dây siêu dẫn để tải điện thì số hộ dân có đủ điện để tiêu thụ bằng bao nhiêu ? Công suất nơi phát điện không đổi là P. 100 hộ 110 hộ 160 hộ 175 hộ I1 = I2 Unguồn Pnguồn R DP Utải Ptải 95P0 HTruyền tải nP0 — Khi đặt điện áp U1 = U vào 2 đầu nguồn phát R.P2 P = Ptt1 + DP1 = 80P0 + 2 U HO CM — Khi đặt điện áp U2 = 95U vào 2 đầu nguồn phát 1 R.P2 P = Ptt2 + DP2 = 95P0 + . 2 4 U — Thế vào em có: 3P = 300P0 — Khi dùng dây siêu dẫn Þ Không có hao phí P = nP0 thay vào Þ n = 100 — Bài tập có ý nghĩa thực tế rất cao và có khả năng phát triển trong đề thi THPT QG sắp tới. — Bài toán này có thể phát triển lên theo 2 hướng là nâng điện áp xác định số hộ dân được cung cấp thêm hoặc ngược lại cho số hộ dân được cung cấp và tư duy ngược lại xác định điện áp U cần nâng lên (rất thực tế) - Trang | 4- Hocmai.vn – Website học trực tuyến số 1 tại Việt Nam 5 LỢI ÍCH CỦA HỌC TRỰC TUYẾN      Ngồi học tại nhà với giáo viên nổi tiếng. Chủ động lựa chọn chương trình học phù hợp với mục tiêu và năng lực. Học mọi lúc, mọi nơi. Tiết kiệm thời gian đi lại. Chi phí chỉ bằng 20% so với học trực tiếp tại các trung tâm. 4 LÍ DO NÊN HỌC TẠI HOCMAI.VN     Chương trình học được xây dựng bởi các chuyên gia giáo dục uy tín nhất. Đội ngũ giáo viên hàng đầu Việt Nam. Thành tích ấn tượng nhất: đã có hơn 300 thủ khoa, á khoa và hơn 10.000 tân sinh viên. Cam kết tư vấn học tập trong suốt quá trình học. CÁC CHƯƠNG TRÌNH HỌC CÓ THỂ HỮU ÍCH CHO BẠN Là các khoá học trang bị toàn bộ kiến thức cơ bản theo chương trình sách giáo khoa (lớp 10, 11, 12). Tập trung vào một số kiến thức trọng tâm của kì thi THPT quốc gia. Tổng đài tư vấn: 1900 58-58-12 Là các khóa học trang bị toàn diện kiến thức theo cấu trúc của kì thi THPT quốc gia. Phù hợp với học sinh cần ôn luyện bài bản. Là các khóa học tập trung vào rèn phương pháp, luyện kỹ năng trước kì thi THPT quốc gia cho các học sinh đã trải qua quá trình ôn luyện tổng thể. Là nhóm các khóa học tổng ôn nhằm tối ưu điểm số dựa trên học lực tại thời điểm trước kì thi THPT quốc gia 1, 2 tháng. - Hocmai.vn – Website học trực tuyến số 1 tại Việt Nam 5 LỢI ÍCH CỦA HỌC TRỰC TUYẾN      Ngồi học tại nhà với giáo viên nổi tiếng. Chủ động lựa chọn chương trình học phù hợp với mục tiêu và năng lực. Học mọi lúc, mọi nơi. Tiết kiệm thời gian đi lại. Chi phí chỉ bằng 20% so với học trực tiếp tại các trung tâm. 4 LÍ DO NÊN HỌC TẠI HOCMAI.VN     Chương trình học được xây dựng bởi các chuyên gia giáo dục uy tín nhất. Đội ngũ giáo viên hàng đầu Việt Nam. Thành tích ấn tượng nhất: đã có hơn 300 thủ khoa, á khoa và hơn 10.000 tân sinh viên. Cam kết tư vấn học tập trong suốt quá trình học. CÁC CHƯƠNG TRÌNH HỌC CÓ THỂ HỮU ÍCH CHO BẠN Là các khoá học trang bị toàn bộ kiến thức cơ bản theo chương trình sách giáo khoa (lớp 10, 11, 12). Tập trung vào một số kiến thức trọng tâm của kì thi THPT quốc gia. Tổng đài tư vấn: 1900 58-58-12 Là các khóa học trang bị toàn diện kiến thức theo cấu trúc của kì thi THPT quốc gia. Phù hợp với học sinh cần ôn luyện bài bản. Là các khóa học tập trung vào rèn phương pháp, luyện kỹ năng trước kì thi THPT quốc gia cho các học sinh đã trải qua quá trình ôn luyện tổng thể. Là nhóm các khóa học tổng ôn nhằm tối ưu điểm số dựa trên học lực tại thời điểm trước kì thi THPT quốc gia 1, 2 tháng. -