三峡水利枢纽工程是长江流域治理开发的关键工程,是中国规模最大的水利工程.枢纽控制流域面积为1.0×106 km2,占长江流域面积的56%,坝址处年平均流量为Q=4.51×1011m3.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.
某发电厂通过两条输电线向远处的用电设备供电.当发电厂输出的功率为时,额定电压为U的用电设备消耗的功率为P1.若发电厂用一台升压变压器先把电压升高,仍通过原来的输电线供电,达到用电设备所在地,再通过一台降压变压器把电压降到用电设备的额定电压,供用电设备使用,如图所示,这样改动后,当发电厂输出的功率仍为,用电设备可获得的功率增加至.试求所用升压变压器的原线圈与副线圈的匝数比以及降压变压器的原线圈与副线圈的匝数比各为多少?
有一条河流,水的流量每秒为,落差,现在这条河流下方建发电站,若发电机的总效率为50%,输出电压为,输电线总电阻,输电线上损失的电功率为发电机输出电功率的6%,g取。
(1)为满足用电的需求,使用户获得的电压,分别求输电线路使用的理想升压变压器、降压变压器的原副线圈的匝数比;
(2)如果输送的电能供“”的电灯使用,正常发光的电灯的盏数为多少?
在远距离输电时,要考虑尽量减少输电线上的功率损失.有一个不涂备电钿,输送的电功伞为P=500kW,当使用U=5kV的电压输电时,测得安装在输电线路起点和终点处的两个电能表一昼夜示数相差4800kW·H.
(l)求输电效率η和输电线的总电阻r.
(2)若想使输电效率提高到98%,又不改变输电线,那么发电站应使用多高的电压向外输电?
一台发电机最大输出功率为4 000kW,电压为4000 V,经变压器T1升压后向远方输电.输电线路总电阻R=1kΩ.到目的地经变压器T2降压,负载为多个正常发光的灯泡(220V、60W).若在输电线路上消耗的功率为发电机输出功率的10%,变压器T1和T2的损耗可忽略,发电机处于满负荷工作状态,则( )
A.T1原、副线圈电流分别为103A和20A
B.T2原、副线圈电压分别为1.8×105V和220V
C.T1和T2的变压比分别为1:50和40:1
D.有6×104盏灯泡(220V、60W)正常发光
如图所示为模拟远距离输电实验电路图,两理想变压器的匝数,四根模拟输电线的电阻、、、的阻值均为R,、为相同的理想交流电流表,、为相同的小灯泡,灯丝电阻,忽略灯丝电阻随温度的变化当A、B端接入低压交流电源时( )
A.、两表的示数相同
B.、两灯泡的亮度相同
C.消耗的功率大于消耗的功率
D.两端的电压小于两端的电压