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）

（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)