Question

三峽水利樞紐工程是長江流域治理開發的關鍵工程，建成后將是中國規模最大的水利工程．樞紐控制流域面積1.0×10⁶km²，占長江流域面積的56％，壩址處年平均流量為Q＝4.51×10¹¹m³．水利樞紐的主要任務包括防洪、發電、航運三方面，在發電方面，三峽電站安裝水輪發電機組26臺，總裝機容量(指26臺發電機組同時工作時的總發電功率)為P＝1.82×10⁷kW，年平均發電量約為W＝8.40×10¹⁰kWh．該工程將于2009年全部竣工，電站主要向華中、華東電網供電，以緩解這兩個地區的供電緊張局面．閱讀上述資料，解答下列問題(水的密度ρ＝1.0×10³kg/m³，g取10m/s²)：

(1)若三峽電站上、下游水位差按H＝100m計算，試推導三峽電站將水流的勢能轉化為電能的效率η的公式，并計算出效率η的數值．

(2)若26臺發電機組全部建成并發電，要達到年發電量的要求，每臺發電機組平均年發電時間t為多少天？

(3)將該電站的電能輸送到華中地區，送電功率為P_o＝4.5×10⁶kW，輸電線路的總電阻為3歐姆，發電機輸出的電壓約為U_o＝18kV，若采用此電壓輸電則輸電線上損耗的功率為多少？

(4)為減少在輸電線上電功率的損失可采取什么措施？________

Answer 1

答案：
解析：

(1)已知年平均發電量W＝8.40×1010kWh＝30.24×1016焦耳，W總＝mgH＝ρQgH＝1.0×103×4.51×1011×10×100＝4.51×1017(焦耳)，電站能量轉化效率為：η＝＝＝＝＝67.1％ 　　(2)據P＝有t＝，t＝≈192.3(天) 　　(3)據P＝IU得I＝＝＝2.5×105A，P損＝I2R＝(2.5×105A)2×3Ω＝18.75×1010(W) 　　(4)采取提高輸電的電壓