三峽水利樞紐工程是長江流域治理開發(fā)的關(guān)鍵工程,是中國規(guī)模最大的水利工程,樞紐控制流域面積1.0×106 km2,占長江流域面積的56%,壩址處年平均流量為Q=4.51×1011 m3,水利樞紐的主要任務(wù)包括防洪、發(fā)電、航運三方面.在發(fā)電方面,三峽電站安裝水輪發(fā)電機組26臺,總裝機容量(指26臺發(fā)電機組同時工作時的總發(fā)電功率)為P=1.82×107 kW,年平均發(fā)電量約為W=8.40×1010 kW·h.該工程于2009年全部竣工,電站主要向華中、華東電網(wǎng)供電,以緩解這兩個地區(qū)的供電緊張局面.閱讀上述資料,解答下列問題(水的密度ρ=1.0×103 kg/m3,g取10 m/s2):

(1)若三峽電站上、下游水位差按H=100 m計算,試推導(dǎo)三峽電站將水流的勢能轉(zhuǎn)化為電能的效率η的公式,并計算出效率η的數(shù)值.

(2)若26臺發(fā)電機組全部建成并發(fā)電,要達到年發(fā)電量的要求,每臺發(fā)電機組平均年發(fā)電時間t為多少天?

(3)將該電站的電能輸送到華中地區(qū),送電功率為P1=4.5×106 kW,采用超高壓輸電,輸電電壓為U=5×105 V,而發(fā)電機輸出的電壓約為U0=1.8×104 V.要使輸電線上損耗的功率等于輸送電功率的5%,求:發(fā)電站的升壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比和輸電線路的總電阻.

解析:(1)電站能量轉(zhuǎn)化效率為:

η×100%

代入數(shù)據(jù):

η×100%≈67.1%.

(2)據(jù)P,有t≈192.3天.

(3)升壓變壓器匝數(shù)比為:

.

據(jù)P1IU,得I=9.0×103 A.

PI2R=5%P1,得R=2.78 Ω.

答案:(1)η×100% 67.1% (2)192.3天 (3)9∶250 2.78 Ω

練習(xí)冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

三峽水利樞紐工程是流域治理開發(fā)的關(guān)鍵工程,建成后將是中國規(guī)模最大的水利工程.水利樞紐的主要任務(wù)包括防洪、發(fā)電、航運三方面.三峽電站發(fā)電機輸出的電壓約為U0=18kV.
(1)如果要將該電站的電能輸送到華中地區(qū),輸送電功率為P1=4.5×106kW,采用超高壓輸電,輸電電壓為U=500kV,試求發(fā)電站的升壓變壓器原副線圈的匝數(shù)比?
(2)輸電線路中的電流多大?
(3)要使輸電線上損耗的功率小于輸送電功率5%,輸電線路的總電阻不超過多少?

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三峽水利樞紐工程是長江流域治理開發(fā)的關(guān)鍵工程,建成后將是中國規(guī)模最大的水利工程.壩赴址處年平均流量為Q=4.5×1011m3,年平均發(fā)電量約為W=3.0×1017J.該工程將于2009年全部竣工,電站主要向華中、華東電網(wǎng)供電,以緩解這兩個地區(qū)的供電緊張局面.(水的密度ρ=1.0×103kg/m3,g取10m/s2):
(1)若三峽電站上、下游水位差按H=100m計算,試推導(dǎo)三峽電站將水流的勢能轉(zhuǎn)化為電能的效率η的公式,并計算出效率η數(shù)值.
(2)將該電站的電能輸送到華中地區(qū),送電功率為P=4.5×106kW,采用超高壓輸電,輸電壓為U=500kV,而發(fā)電機輸出的電壓約為U0=18kV,要使輸電線上損耗的功率等于輸送電功率的6%,求:發(fā)電站的升壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比和輸電線路的總電阻.

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三峽水利樞紐工程是流域治理開發(fā)的關(guān)鍵工程,建成后將是中國規(guī)模最大的水利工程,樞紐控制流域面積1×106km2,占長江流域面積的56%,壩址處年平均流量為Q=4.51×1011m3.水利樞紐的主要任務(wù)包括防洪、發(fā)電、航運三方面,在發(fā)電方面,三峽電站安裝水輪發(fā)電機組26臺,總裝機容量指26臺發(fā)電機組同時工作時的總發(fā)電功率為P=1.82×107kW.年平均發(fā)電約為W=8.40×1010kWh該工程將于2009年全部竣工,電站主要向華中、華東電網(wǎng)供電,以緩解這兩個地區(qū)的供電緊張局面,閱讀上述資料,解答下列問題(水的密度ρ=1.0×103kg/m3,g取10m/s2);
(1)若三峽電站上、下游水位差按h=100m計算,試推導(dǎo)三峽電站將水流的勢能轉(zhuǎn)化為電能的效率η 的公式,并計算出效率η的數(shù)值.
(2)若26臺發(fā)電機組全部建成并發(fā)電,要達到年發(fā)電量的要求,每臺發(fā)電機組平均年發(fā)電時間t為多少天?
(3)將該電站的電能輸送到華中地區(qū),送電功率為P1=4.5×106kW,采用超高壓輸電,輸電電壓為U=500kV,而發(fā)電機輸出的電壓約為U0=18kV,要使輸電線上損耗的功率小于輸送電功率5%,求:發(fā)電站的升壓變壓器原副線圈的匝數(shù)比和輸電線路的總電阻.

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(1)若三峽電站上、下游水位差按H=100 m計算,試推導(dǎo)三峽電站將水流的勢能轉(zhuǎn)化為電能的效率η的公式,并計算出效率η的數(shù)值.

(2)若26臺發(fā)電機組全部建成并發(fā)電,要達到年發(fā)電量的要求,每臺發(fā)電機組平均年發(fā)電時間t為多少天?

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