作业帮 > 物理 > 作业

为了减少因火电站中煤的燃烧对大气的污染而大力发展水电站,三峡水利工程中某一水电发电站发电机组设计为:水以V1=9m/s的

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:物理作业 时间:2024/09/13 06:42:50
为了减少因火电站中煤的燃烧对大气的污染而大力发展水电站,三峡水利工程中某一水电发电站发电机组设计为:水以V1=9m/s的速度流入水轮机后以v2=1m/s的速度流出,流出水位比流入水位低10m,水流量为Q=10 m的三次方每秒,水轮机效率为75%,发电机效率为80%,g=10m/s2,求:(1)发电机组的输出电功率是多少?(2)如果发电机组输出电压为240V,用户所需电压为220V,输电线路中能量损失为5%,输电线电阻为16.8欧姆,那么所需升、降压变压器的原副线圈的匝数比分别是多少?
第一问并不难,算能量差.
1s内,流过10m3的水,就是10t,重力势能减少10^6 J,动能减少4×10^5 J,相加再乘连个机械效率就行,结果8.4×10^5 J.那么功率就是8.4×10^5 W了.
第二问嘛,输电能量损失就在线路电阻发热上,热功率是第一问的5%,就是4.2×10^4 W.电阻也知道了,根据P=I^2R知道电线上的电流是50A.
输出的时候需要升压变压器,两端功率相等,电压跟匝数成正比,电流跟匝数成反比,这是教材告诉我们的规律.那么升压端原线圈电流就是功率除电压,为3500A,匝数比就是1:70了.
输入的时候需要降压变压器,仍然有两端功率相等,电压跟匝数成正比,电流跟匝数成反比.那么降压端副线圈电流就是(折损后的)功率除以电压,为约3627A,匝数比就是约72.55:1(798:11)了.
供参考.如有不对欢迎指正,不胜荣幸.如有不明白欢迎追问,不胜荣幸.