Question

3．抽水蓄能電站是利用電力負(fù)荷低谷時的電能抽水至上水庫，在電力負(fù)荷高峰期再放水至下水庫發(fā)電的水電站，又稱蓄能式水電站，它可將電網(wǎng)負(fù)荷低時的多余電能，轉(zhuǎn)變?yōu)殡娋W(wǎng)高峰時期的高價值電能，還適于調(diào)頻，調(diào)相，穩(wěn)定電力系統(tǒng)的周波和電壓，且宜為事故備用，還可提高系統(tǒng)中火電站和核電站的效率．天荒坪抽水蓄能電站位于浙江省安吉縣境內(nèi)，接近華東電網(wǎng)負(fù)荷中心．
（1）該蓄能電站的發(fā)電總功率為180MW，采用220kV高壓進(jìn)行輸電，求高壓輸電線中的電流．
（2）該蓄能電站每天可發(fā)電5h，如果一天的發(fā)電量由熱電轉(zhuǎn)換效率為30%的熱電廠來提供，需要消耗多少煤？（煤的熱值q=3.0×10⁷J/kg）

Answer 1

分析 （1）采用不同電壓輸送電能時，蓄能電站的發(fā)電總功率不變，根據(jù)P=UI的變形公式求出高壓輸電時電線上的電流；
（2）先根據(jù)W=Pt和Q=ηW即可求出熱電廠提供的熱量，然后根據(jù)Q=mq即可求出消耗煤的質(zhì)量．

解答 解：（1）已知P=180MW=1.8×10⁸W，U=220kV=2.2×10⁵V
由P=UI可得，I=$\frac{P}{U}$=$\frac{1.8×1{0}^{8}W}{2.2×1{0}^{5}V}$≈818A；
（2）一天的發(fā)電量：W=Pt=1.8×10⁸W×5×3600s=3.24×10¹²J；
電能轉(zhuǎn)化為的熱量：Q=$\frac{W}{η}$=$\frac{3.24×1{0}^{12}J}{30%}$=1.08×10¹³J；
由Q=mq可得，消耗煤的質(zhì)量：m=$\frac{Q}{q}$=$\frac{1.08×1{0}^{13}J}{3.0×1{0}^{7}J/kg}$=3.6×10⁵kg．
答：（1）高壓輸電線中的電流為818A；
（2）消耗煤的質(zhì)量為3.6×10⁵kg．

點評 本題綜合考查了熱量和電功的計算，熟練運用電功率的計算公式、熱量的計算公式是解答本題的關(guān)鍵，難度適中．