问题
问答题
某水力发电站，通过发电机的水流量Q=2m3/s、水流落差为h=5m．若发电机的总效率为η=50%，输出电压为U1=240V，输电线路的总电阻为r=30Ω，允许输电线路上最大的损失功率为输电总功率的6%，为满足用电需求，该输电线路使用的理想升压、降压变压器的匝数比各是多少？若用户使用的电灯均为“220V、100W”，则最多可使用多少盏这种规格的电灯？
答案
水的密度为ρ，发电机的输出功率：P出=
=Qρgh×0.5=2×1×103×10×5×0.5W=5×104W，ηmgh t
输出电压U0=240V；输电电流为I送，输电损失功率为P损，P损=
r=P出×0.06，I 2送
得：I送=
=P损 r
=P出×0.06 r
A=10A，5×104×0.06 30
高压输电电压为U送，U送=
=P出 I送
V=5×103V，5×104 10
则升压变压器的原、副线圈匝数比n1：n2=240：5000=6：125；
输电线路中的电压损失为U损，U损=I送r=10×30V=300V；
到达降压变压器的电压为U降，U降=U送-U损=5000-300V=4700V
用户电压为U用=220V，则降压变压器的原、副线圈匝数比n3：n4=4700：220=235：11；
输送到用户的功率为P用=P送-P损；
设灯泡的功率这P灯，最多支持可以正常发光的灯泡数目N，则N=
=P用 P灯
=470（盏）5×104×0.94 100
答：理想升压变压器的匝数比是6：125；降压变压器的匝数比是235：11；
用户使用的电灯均为“220V、100W”，最多可使用470盏这种规格的电灯．