Question

某一水电站发电机组设计为：水以v₁＝3m/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h=9.6m，水流量为Q＝10m³/s．水轮机效率为η₁ =75%，发电机效率为η₂=80%，重力加速度g=10m/s²，水的密度ρ=10³kg/m³．试问：
(1)发电机的输出功率是多少？
(2)如果发电机输出电压为240V，用户所需电压为220V，输电线路中能量损耗为5%，输电线的电阻共为12Ω，那么所需用升压变压器、降压变压器的原副线圈的匝数比分别是多少？

Answer 1

（1）发电机的输出功率：P=6×10⁵J          
（2）升压变压器原副线圈匝数比： ，用户降压变压器原副线圈匝数比：。

试题分析：解：（1）设t时间内流入水轮机的水的质量为m，则发电机的输出电能：
        
           
发电机的输出功率：
代入数据，得P=6×10⁵J                
（2）输电线路损失：=×5﹪    
       
       
升压变压器原副线圈匝数比：        
                    
     
用户降压变压器原副线圈匝数比：
                  
点评：在本题的第（1）问中，抓住能量守恒定律求出发电机的输出功率．以及知道原副线圈的电流比等于匝数之反比．