三峡水利枢纽工程是流域治理开发的关键工程，建成后将是中国规模最大的水利工程，枢纽控制流域面积1×106km2，占长江流域面积的56%，坝址处年平均流量为Q=4.
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三峡水利枢纽工程是流域治理开发的关键工程，建成后将是中国规模最大的水利工程，枢纽控制流域面积1×106km2，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时的总发电功率为P=1.82×107kW．年平均发电约为W=8.40×1010kWh该工程将于2009年全部竣工，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=1.0×103kg/m3，g取10m/s2）；
（1）若三峡电站上、下游水位差按h=100m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=4.5×106kW，采用超高压输电，输电电压为U=500kV，而发电机输出的电压约为U0=18kV，要使输电线上损耗的功率小于输送电功率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． |
答案
（1）电站能量转化效率为：
η===
代入数据：
η=| 8.4×1010×3600 | | 1×103×4.51×1011×10×100 |
≈67.1%
（2）据P=
有t==≈192.3天
（3）升压变压器匝数比为：
===9：250
据P1=IU得I=9.0×103A
由P损=I2R=5%P1
则有：R=2.78Ω
答：（1）效率η的数值67.1%；
（2）每台发电机组平均年发电时间t为192.3天；
（3）发电站的升压变压器原副线圈的匝数比9：250和输电线路的总电阻2.78Ω． |
举一反三
某小型水电站的电能输送示意图如图所示，发电机通过升压变压器T1和降压变压器T2向用户供电．已知输电线的总电阻为R，降压变压器T2的原、副线圈匝数之比为4：1，降压变压器副线圈两端交变电压u=220 sin100πt V，降压变压器的副线圈与阻值R0=11Ω的电阻组成闭合电路．若将变压器视为理想变压器，则下列说法中正确的是（ ）| A．通过R0电流的有效值是20A | | B．降压变压器T2原、副线圈的电压比为2：1 | | C．升压变压器T1的输出电压等于降压变压器 T2的输入电压 | | D．升压变压器T1的输出功率等于降压变压器T2的输入功率 | 电学中的库仑定律、欧姆定律、法拉第电磁感应定律（有关感应电动势大小的规律）、安培定律（磁场对电流作用的规律）都是一些重要的规律，如图为远距离输电系统的示意图（为了简单，设用户的电器是电动机），下列选项中正确的是（ ）| A．发电机能发电的主要原理是库仑定律；变压器能变压的主要原理是欧姆定律；电动机通电后能转动起来的主要原理是法拉第电磁感应定律 | | B．发电机能发电的主要原理是安培定律；变压器能变压的主要原理是欧姆定律；电动机通电后能转动起来的主要原理是库仑定律 | | C．发电机能发电的主要原理是欧姆定律；变压器能变压的主要原理是库仑定律；电动机通电后能转动起来的主要原理是法拉第电磁感应定律 | | D．发电机能发电的主要原理是法拉第电磁感应定律；变压器能变压的主要原理是法拉第电磁感应定律；电动机通电后能转动起来的主要原理是安培定律 | 某风力发电厂的发电电压为500V，经过升压变压器升压后，再利用总电阻R=10Ω的线路向外输送电能．输送功率P0=300kW，输电电压U=10kV．
（1）求升压变压器的原线圈与副线圈匝数比；
（2）求输电导线上的电流大小；
（3）求输电导线上损失的功率，并提出减少输电导线上功率损失的措施． | 远距离输电通常采用高压输电，其优点是（ ）| A．可减小输电线上的电能损失 | | B．可减小输电线的电阻 | | C．可增大输电线上的热功率 | | D．可增大输电电流 | “十一五”期间，我国将加快建设节约型社会，其中一项措施就是大力推进能源节约．远距离输电时尤其要注意电能的节约问题，假设某电站输送电压为U=6000V，输送功率为P=500KW，输电线路损失的功率200KW，试求：
（1）使用该输送电压输电时的输电效率和输电线的电阻；
（2）若要使输电损失的功率降到输送功率的2%，输电电压应提高到多少？ | 最新试题
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