Question

為了減少因火電站中煤的燃燒對(duì)大氣的污染而大力發(fā)展水電站。三峽水利工程

中某一水電站發(fā)電機(jī)組設(shè)計(jì)為：水以的速度流入水輪機(jī)后以的速度流

出，流出水位比流入的水位低，水流量為，水輪機(jī)效率為75﹪，發(fā)電機(jī)

效率為80℅，求：

（1）發(fā)電機(jī)組的輸出電功率是多少

（2）如果發(fā)電機(jī)輸出電壓為240V，用戶需電壓220V，輸電線路中能量損失為5﹪，

輸電線電阻為19.5Ω，那么所需升降變壓器的原副線圈匝數(shù)比分別是多少。

   

 

Answer 1

【答案】

（1）設(shè)時(shí)間t內(nèi)水流質(zhì)量為m，

水輪機(jī)獲得的機(jī)械能為×75﹪

則發(fā)電機(jī)的輸出電能：80﹪

發(fā)電機(jī)的輸出功率：

代入數(shù)據(jù)，解得P₀=624KW

（2）發(fā)電機(jī)的輸出電流為I₁=P₀/U₁  

輸電線路損失×5﹪ 

輸電電流由焦耳定律得，，　　得I₂=40A

則升壓變壓器原副線圈匝數(shù)比        

用戶端降壓變壓器的輸出功率等于降壓變壓器的輸入功率W

輸出電流A  

所以用戶降壓變壓器原副線圈匝數(shù)比  （約 67：1）

【解析】本題考查了交變電流的變壓器的應(yīng)用、遠(yuǎn)距離輸電、能量守恒等知識(shí)點(diǎn)，水的重力勢(shì)能和動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能，在遠(yuǎn)距離輸電中現(xiàn)根據(jù)線路損耗求得線路電流，根據(jù)變壓器的匝數(shù)比和電壓比、電流比、功率關(guān)系求解