三峡水利枢纽工程是长*流域治理开发的关键工程,是*规模最大的水利工程.枢纽控制流域面积为1.0×106km2...
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三峡水利枢纽工程是长*流域治理开发的关键工程,是*规模最大的水利工程.枢纽控制流域面积为1.0×106 km2,占长*流域面积的56%,坝址处年平均流量为Q=4.51×1011 m3.水利枢纽的主要任务包括防洪、发电、航运三方面.在发电方面,三峡电站安装水轮发电机组26台,总装机容量(指26台发电机组同时工作的总发电功率)为P=1.82×107 kW,年平均发电量约为W=8.40×1010 kW·h.该工程已全部竣工,电站主要向华中、华东电网供电,以缓解这两个地区的供电紧张局面.阅读上述资料,解答下列问题(水的密度ρ=1.0×103 kg/m3,g取10 m/s2):
(1)若三峡电站上、下游水位差按h=100 m计算,试推导三峡电站将水流的势能转化为电能的效率η的公式,并计算出效率η的数值.
(2)若26台发电机组全部建成并发电,要达到年发电量的要求,每台发电机组平均年发电时间t为多少天?
(3)将该电站的电能输送到华中地区,送电功率为P1=4.5×105 kW,采用超高压输电,输电电压为U=500 kV,而发电机输出的电压约为U0=18 kV.若输电线上损耗的功率为输电功率的5%,求发电站的升压变压器原、副线圈的匝数比和输电线路的总电阻.
【回答】
(1)一年里水流做功(即减少的势能)W′=Qρgh.
水流的势能转化为电能的效率η==,
将数据代入上式得η≈67%.
(2)设每台发电机组平均年发电n天,则W=Pt,
即P×n×24=W.
所以n==天≈192.3天.
(3)升压变压器原、副线圈的匝数比===,输电线上的电流I==900 A.
损失功率P损=5%P1=I2r,所以r≈27.8 Ω.
*:(1)η= 67% (2)192.3天
(3) 27.8 Ω
知识点:专题四 功和能
题型:综合题
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