问题 问答题

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=

W
W
=
W年电
ρVgh
=
W
ρghQ

代入数据:

η=

8.4×1010×3600
1×103×4.51×1011×10×100
≈67.1%

(2)据P=

W
t

有t=

W
P
=
8.4×1010
1.82×107×24
≈192.3天

(3)升压变压器匝数比为:

n1
n2
=
U0
U
=
18×103
500×103
=9:250

据P1=IU得I=9.0×103A

由P=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.

单项选择题
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