Question

為了減少因火電站中煤的燃燒對大氣的污染而大力發展水電站。三峽水利工程

中某一水電站發電機組設計為：水以v₁=3m/s的速度流入水輪機后以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，水輪機效率為75﹪，發

電機效率為80﹪，求：

（1）發電機組的輸出電功率是多少？

（2）如果發電機輸出電壓為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比分別是多少？

Answer 1

（1）        （2）

   

解析:

（1）設時間t內水流質量為m，          ①

水輪機獲得的機械能為×75﹪  ②

則發電機的輸出電能：80﹪                   ③

發電機的輸出功率：                              ④

代入數據，解得P₀=624KW                                 ⑤

（2）發電機的輸出電流為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比

 （約 67：1）          (12)