Trong quá trình truyền tải điện năng, để làm giảm hao phí trên đường dây người ta sử dụng các máy biến áp
22/28
Trong quá trình truyền tải điện năng, để làm giảm hao phí trên đường dây người ta sử dụng các máy biến áp (hay còn gọi là máy biến thế). Một nhà máy phát điện cung cấp điện năng với công suất 20 MW cho một thành phố X . Điện áp do nhà máy điện phát ra có giá trị hiệu dụng là 25 kV . Đường dây tải điện làm bằng đồng có tiết diện dây là \(0,81\;{\rm{c}}{{\rm{m}}^2}\) với tổng chiều dài là 248 km . Biết điện trở suất của đồng là \(1,62 \cdot {10^{ - 8}}\Omega \;{\rm{m}}\). Xem mọi hao phí năng lượng chỉ do tỏa nhiệt trên đường dây truyền tải. Máy biến thế 1 đặt tại nhà máy có số vòng dây và điện áp đặt vào hai đầu của cuộn dây sơ cấp lần lượt là 1000 vòng và 25 kV . Điện áp đưa lên đường dây tải điện là 500 kV .
Trong sơ đồ về quá trình truyền tải điện năng ở trên, máy biến thế 1 và máy biến thế 3 là máy tăng thế. Còn máy biến thế 2 và máy biến thế 4 là máy giảm thế.
Máy biến thế 1 có số vòng dây của cuộn dây thứ cấp là 20000 vòng.
Điện trở đường dây truyền tải điện là \(49,6\Omega \).
Biết công suất phát điện của nhà máy được tính theo công thức \({\rm{P}} = {\rm{UI}}\) trong đó U là điện áp hiệu dụng nơi phát và I là cường độ dòng điện hiệu dụng trên đường dây tương ứng. Khi có sử dụng máy biến thế 1 thì chi phí phải chi trả cho hao phí điện trong một ngày có thể giảm tối đa 125 triệu đồng so với khi không sử dụng máy biến thế 1 . Lấy giá điện trung bình là 2006 đồng/kW.h.
Máy biến thế 3 là máy giảm thế \( \Rightarrow \) a) Sai
\(\frac{{{U_2}}}{{{U_1}}} = \frac{{{N_2}}}{{{N_1}}} \Rightarrow \frac{{500}}{{25}} = \frac{{{N_2}}}{{1000}} \Rightarrow {N_2} = 20000 \Rightarrow \) b) Đúng
\(R = \frac{{\rho l}}{S} = \frac{{1,62 \cdot {{10}^{ - 8}} \cdot 248 \cdot {{10}^3}}}{{0,81 \cdot {{10}^{ - 4}}}} = 49,6\Omega \Rightarrow \) c) Đúng
\(\Delta P = {I^2}R = \frac{{{P^2}R}}{{{U^2}}} \Rightarrow \left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{\Delta {P_1} = \frac{{{{\left( {20 \cdot {{10}^6}} \right)}^2} \cdot 49,6}}{{{{\left( {25 \cdot {{10}^3}} \right)}^2}}} = 31744 \cdot {{10}^3}\;{\rm{W}} = 31744\;{\rm{kW}}}\\{\Delta {P_2} = \frac{{{{\left( {20 \cdot {{10}^6}} \right)}^2} \cdot 49,6}}{{{{\left( {500 \cdot {{10}^3}} \right)}^2}}} = 79,36 \cdot {{10}^3}\;{\rm{W}} = 79,36\;{\rm{kW}}}\end{array}} \right.\)
\(\Delta A = \left( {\Delta {P_1} - \Delta {P_2}} \right)t = (31744 - 79,36) \cdot 24 = 759951,36kWh\)
Số tiền có thể giảm là \(759951,36.2006 \approx 1,{524.10^9}\) đồng \( = 1,524\) tỉ đồng \( > 125\) triệu đồng
\( \Rightarrow \) d) Sai