Question

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，流出水位比流入的水位低10m，水流量为Q=10m³/s，水轮机效率为75﹪，发
电机效率为80﹪，求：
（1）发电机组的输出电功率是多少？
（2）如果发电机输出电压为240V，用户需电压220V，输电线路中能量损失为5﹪，
输电线电阻为19.5Ω，那么所需升降变压器的原副线圈匝数比分别是多少？

Answer 1

（1）       （2）

（1）设时间t内水流质量为m，         ①
水轮机获得的机械能为×75﹪ ②
则发电机的输出电能：80﹪                  ③
发电机的输出功率：                             ④
代入数据，解得P₀="624KW                                " ⑤
（2）发电机的输出电流为I₁=P₀/U₁                                      ⑥
输电线路损失×5﹪                             ⑦
输电电流由焦耳定律得，，                    ⑧
得I₂=40A
则升压变压器原副线圈匝数比          ⑨
用户端降压变压器的输出功率等于降压变压器的输入功率W                   ⑩
输出电流A                     (11)
所以用户降压变压器原副线圈匝数比
 （约 67：1）          (12)