有条河流,流量Q=2m3/s,落差h=5m,现利用其发电,若发电机总效率为50%,输出电压为240V,输电线总电阻R=30Ω,允许损失功率为输出功率的6%.为满足用电的需求,则该输电线路的使用的理想升

题目

有条河流,流量Q=2m3/s,落差h=5m,现利用其发电,若发电机总效率为50%,输出电压为240V,输电线总电阻R=30Ω,允许损失功率为输出功率的6%.为满足用电的需求,则该输电线路的使用的理想升压,降压变压器的匝数比各是多少?能使多少站"220v,100w"的电灯正常发光?

答案

设ρ为水的密度,ρ=1.0×103kg/m3．电源端：P输出=Qρgh×50%=5×104w,用户得到的功率为P户=（1-0.06）×5×104w=4.7×104W.
线路损耗△P损=I送2R=0.06×5×104w=3×103w,所以输电线输送电流为10A,输电线损失电压△U=I送R=10×30V=300V
送电电压U送=P出I送=5000V,发电机输出电压为U0=240V,所以升压变压比：n1：n2=U0：U送=6：125
如用理想变压器送电,灯盏数N=P户P灯=470