問題詳情:
三峽水利樞紐工程是長*流域治理開發的關鍵工程,是*規模最大的水利工程.樞紐控制流域面積為1.0×106 km2,佔長*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包括防洪、發電、航運三方面.在發電方面,三峽電站安裝水輪發電機組26臺,總裝機容量(指26臺發電機組同時工作的總髮電功率)為P=1.82×107 kW,年平均發電量約為W=8.40×1010 kW·h.該工程已全部竣工,電站主要向華中、華東電網供電,以緩解這兩個地區的供電緊張局面.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,試推導三峽電站將水流的勢能轉化為電能的效率η的公式,並計算出效率η的數值.
(2)若26臺發電機組全部建成併發電,要達到年發電量的要求,每臺發電機組平均年發電時間t為多少天?
(3)將該電站的電能輸送到華中地區,送電功率為P1=4.5×105 kW,採用超高壓輸電,輸電電壓為U=500 kV,而發電機輸出的電壓約為U0=18 kV.若輸電線上損耗的功率為輸電功率的5%,求發電站的升壓變壓器原、副線圈的匝數比和輸電線路的總電阻.
【回答】
(1)一年裡水流做功(即減少的勢能)W′=Qρgh.
水流的勢能轉化為電能的效率η==,
將資料代入上式得η≈67%.
(2)設每臺發電機組平均年發電n天,則W=Pt,
即P×n×24=W.
所以n==天≈192.3天.
(3)升壓變壓器原、副線圈的匝數比===,輸電線上的電流I==900 A.
損失功率P損=5%P1=I2r,所以r≈27.8 Ω.
*:(1)η= 67% (2)192.3天
(3) 27.8 Ω
知識點:專題四 功和能
題型:綜合題