Question

為了減少因火電站中煤的燃燒對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)計為：水以v₁=3m/s的速度流入水輪機(jī)后以v₂=1m/s的速度

流出，流出水位比流入的水位低10m，水流量為Q=10m³/s，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

（1）        （2）

   

解析:

（1）設(shè)時間t內(nèi)水流質(zhì)量為m，          ①

水輪機(jī)獲得的機(jī)械能為×75﹪  ②

則發(fā)電機(jī)的輸出電能：80﹪                   ③

發(fā)電機(jī)的輸出功率：                              ④

代入數(shù)據(jù)，解得P₀=624KW                                 ⑤

（2）發(fā)電機(jī)的輸出電流為I₁=P₀/U₁                                       ⑥

輸電線路損失×5﹪                              ⑦

輸電電流由焦耳定律得，，                     ⑧

得I₂=40A

則升壓變壓器原副線圈匝數(shù)比          ⑨

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                    ⑩

輸出電流A                     (11)

所以用戶降壓變壓器原副線圈匝數(shù)比

 （約 67：1）          (12)