水力发电原理与设备(图文)
水力发电的原理与流程
水力发电的原理和优势水力发电的原理与流程高山上的雨水受重力作用而向下奔流，滔滔不绝，力量巨大，如果我们能想办法加以利用，这个巨大不息的力量，就可以为人类做许多工作。
水力发电的原理水力发电是利用河川、湖泊等位于高处具有位能的水流至低处，将其中所含之位能转换成水轮机之动能，就是利用流水量及落差来转动水涡轮。
再藉水轮机为原动机，推动发电机产生电能。
若我们将发电机连接到水轮机，则发电机即可开始发电。
如果我们将水位提高来冲水轮机，可发现水轮机转速增加。
因此可知水位差愈大则水轮机所得动能愈大，可转换之电能愈高。
因水力发电厂所发出的电力其电压低，要输送到远距离的用户，必须将电压经过变压器提高后，再由架空输电路输送到用户集中区的变电所，再次降低为适合于家庭用户、工厂之用电设备之电压，并由配电线输电到各工厂及家庭用户。
水力发电依其开发功能及运转型式可分为惯常水力发电与抽蓄水力发电两种1.惯常水力发电流程惯常水力发电的流程为：河川的水经由拦水设施攫取后，经过压力隧道、压力钢管等水路设施送至电厂，当机组须运转发电时，打开主阀(类似家中水龙头之功能)，后开启导翼(实际控制输出力量的小水门)使水冲击水轮机，水轮机转动后带动发电机旋转，于发电机加入励磁后，发电机建立电压，并于断路器投入后开始将电力送至电力系统。
如果要调整发电机组的出力，可以调整导翼的开度增减水量来达成，发电后的水经由尾水路回到河道，供给下游的用水使用。
1.抽蓄式水力电厂抽蓄式水力电厂与惯常水力电厂不同，它的水流是双方向，设有上池及下池。
白天发电流程与惯常水力电厂相同，于夜间电力系统离峰时段，利用原有的发电机当作马达运转，带动水轮机将下池的水抽到上池。
如此循环利用，原则上发电后的水并不排掉。
1.1自然资源优势全球水电资源的蕴藏量十分可观，据有关最新资料统计，目前世界上已估算出的水电资源的理论蕴藏大约为40000~50000TWh/年，其中大约13000~14000TWh/年技术上具有开发的可行性。
水力发电原理类型设备接线方式精品PPT课件
尼亚加拉大瀑布
尼亚加拉瀑布位于加拿大 与美国的交界处的尼亚加 拉河上，河中的高特岛把 瀑布分隔成两部分，较大 的部分是霍斯舒瀑布，靠 近加拿大一侧，高56米， 长约670米，较小的为亚 美利加瀑布，接邻美国一 侧，高58米，宽320米。
尼亚加拉大瀑布
水力发电的原理 和水电站的类型、设备、接线方式
1 水力发电的基本原理及特点
水电站的出力和发电量的计算
1 水力发电的基本原理及特点
水电站的出力和发电量的计算
q 水电站出力（功率） ：
理论出力 Nt 9.81QHg
实际出力 N 9.81QH KQH
能量损失： 1.Hg→H：损失水头△h，据经验，一般为Hg的
3%~10%，输水道短取小值。 K ：k=9.81η水电站出力系数。大型水电站
黄果树瀑布
黄果树瀑布
黄果树瀑布以当地一种常见的植物“黄果树”而得 名，位于中国贵州省安顺市镇宁布依族苗族自治 县，是珠江水系打邦河的支流白水河九级瀑布群 中规模最大的一级瀑布。瀑布高度为77.8米，其 中主瀑高67米；瀑布宽101米，其中主瀑顶宽 83.3米。分布着雄、奇、险、秀风格各异的大小 18个瀑布，形成一个庞大的瀑布“家族”，被大 世界基尼斯总部评为世界上最大的瀑布群，列入 世界基尼斯记录。
当利用具有能量的W体积的水来做功，则单位时间内所作的功即为水
流的出N力0 ，H用Wt 符 号 “HNQ0” 表9示81，0Q则H (N m / s) 9.81QH (kw)
从上式可知，水流出力的单位可用kW表示，即为功率的单位。
1 水力发电的基本原理及特点
1.4 水电站的主要参数
二.水电站出力和发电量
新安江水电站
水力发电的原理和水电站的类型、设备
第一节 水力发电基本原理
一、 坝式水电站
❖ 用坝集中水头的水电站称为坝式水电站 ❖ 其特点有：
水头取决于坝高。 引用流量较大，电站的规模也大，水能利用较充分，
综合利用效益高。 投资大，工期长。 ❖ 适用：河道坡降较缓，流量较大，并有筑坝建库的条件。 ❖ 类型：河床式、坝后式、坝内式、岸边式、地下式。
一、 坝式水电站
第二节 水能资源的开发方式及水电站的基本类型
水能资源的开发方式
❖ 由P = 9.81QHη可知，发电必须有流量和水头。
❖ 按水量来源来看，水电站的开发方式有：
常规水电站
抽水蓄能电站
潮汐电站
❖ 对于常规水电站
按集中水头的方式分： 按调节能力分成：
坝式
无调节水电站
引水式
有调节水电站
混合式 按流域开发级数分
❖ 引水建筑物是无压的:渠道或无压隧洞 ❖ 主要建筑物：低坝，进水口，沉沙池，引水渠
(洞)，日调节池，压力前池，压力水管，厂房， 尾水渠。
2. 有压引水式电站
❖ 引水建筑物是有压的：压力隧洞(pressure tunnel)
❖ 主要建筑物：低坝，有压隧洞，调压室（井）， 压力水管，厂房，尾水渠。
❖ 发电量：一定时段内水电站发出的电能总量，单 位为kW·h
t2
E Pdt t1
二、水力发电特点
优点：
① 不耗燃料，成本低廉 ② 水火互济，调峰灵活 ③ 综合利用，多方得益 ④ 取之不尽，用之不竭 ⑤ 环境优美，能源洁净
二、水力发电特点
缺点： ① 受自然条件限制； ② 一次性投资大，移民多，工期长； ③ 事故后果严重； ④ 大型工程对环境、生态影响较大。
一、水力发电的概念
❖ 水力发电:利用河流中蕴藏的水能来生产电能。 ❖ 在天然河流上，修建水工建筑物，集中水头，通
水力发电基本原理介绍
水电站的主要设备
三. 按水轮发电机的功能 分为常规水轮发电机和蓄能式水轮发电机两种。 常规水轮发电机为一般同步发电机；蓄能式水轮发电机用于蓄能电站， 这种发电机具有两种功能，即可作为发电机发出电能供给电力系统，又可 以作为电动机拖动水泵，将下游水库的水抽回到上游蓄水库，在此种情况 下，它的转动方向与发电机运行时相反，为了配合水轮机作水泵运行，它 要求有较高的转速。 四. 按其冷却的方式 分为空气冷却和内冷却两种。
水电站工站示意图。
该种水电站厂房位 于河床中作为挡水建筑 物的一部分，其特点是 水头较低，流量较大。 根据其水力特点，一般 设计为贯流式水轮发电 机组。
水电站工作原理
红岩子水电站
红岩子水电站
水电站工作原理
红岩子水电站
红岩子电航工程位于兼有发电、航运、防洪、供水、旅 游观光等综合功能，总库容3. 55亿立方米。
水电站的主要设备
水轮机分类： 水轮机按工作原理可分为冲击式水轮机和反击式水轮机两大类。 冲击式水轮机的转轮受到水流的冲击而旋转，工作过程中水流的压力不 变，主要是动能的转换；反击式水轮机的转轮在水中受到水流的反作用力而 旋转，工作过程中水流的压力能和动能均有改变，但主要是压力能的转换。 一、冲击式水轮机 冲击式水轮机按水流的流向可分为切击式(又称水斗式)和斜击式两类。 二、反击式水轮机 反击式水轮机可分为混流式、轴流式、斜流式和贯流式。 1.轴流式水轮机 适用于较低水头的电站。又分为轴流定桨式和轴流转桨式。
水电站枢纽的组成建筑物
泄水建筑物
(二)泄水建筑物 用以宣泄洪水或放
空水库的建筑物。 如开敞式河岸溢洪 道、溢流坝、泄洪 洞及放水底孔等。 图为某电厂主汛期 开启溢洪道闸门泄 洪
水电站枢纽的组成建筑物
第一章水力发电站原理
游时,水流带动水轮机的转轮旋转,使水能转变为旋转的机械能,水 轮机转轮带动发电机转子旋转切割磁力线,在发电机的定子绕组 上产生感应电动势,当和外电路接通时,发电机就向外供电,这样,水 轮机的旋转机械能就通过发电机转变为电能.
▪ 简单过程由:水能→动能→机械能→电能
▪ 1.2.2引水式开发和引水式水电站
▪ 1.引水式开发和引水式水电站的理解
▪
引水式开发→在河流坡降较陡的河段上游,通过人工建造的引水道(渠
道 隧洞 管道)引水到河段下游,集中落差,这种开发方式成为引水式开发.
▪
引水式水电站→用引水道集中水头的水电站,称为引水式水电站.
▪ 引水式开发的特点:
▪
由于引水道坡降小于原河道的坡降,因而随着引水道的增长,逐渐集中水
▪ ２水能资源的开发方式及水电站的基本类型
▪ 集中落差形成水头的措施而言,水能资源的开发方式可以分为
坝式,引水式和混合式三种基本类型.
▪ 举例: 羊湖电站→引水式 直孔电厂→坝式
▪ １.２.１坝式开发和坝式水电站
▪ １.坝式开发→在河流峡谷处拦河筑坝,坝前雍水,形成水库,在坝址
处形成集中落差,这种开发方式就叫坝式开发.
1.2.5潮汐式水电站
1.潮汐和潮汐水电站的理解:
A.海洋水面在太阳和月球引力的作用下,发生一种周期性涨落的现象叫做潮汐.
B.利用潮汐能发电的水电站称为潮汐水电站.如图(1-7所示 书本9页)
2.潮汐水电站的分类:
按建筑物布置和不同的发电发方式,潮汐水电站可以分为单库
单向,单库双向及双库连线发电等三种类型.
资源等;狭义的水能资源指河流水能资源.
水力发电机组工作原理
水力发电机组工作原理
水力发电机组利用水流的动能来产生电能。
具体工作原理如下：
1. 水源供给：水力发电机组需要有充足的水源供给。
通常，水会从水库、河流或自然湖泊中引入。
2. 水流控制：水流通过堤坝或闸门进行调节和控制。
这样可以控制流入水轮机的水量和水压。
3. 水轮机的工作：水流进入水轮机，推动叶片转动。
水轮机通常由水轮、轴和发电机组成。
水轮利用水流的动能转动，通过轴传递转动力量给发电机。
4. 电能输出：水轮机转动的同时，发电机也被带动转动。
发电机内部的绕组通过磁场感应原理，将机械能转化为电能。
这样产生的交流电经过变压器，最终输出为符合要求的电能。
需要注意的是，水力发电机组的效率与水的流量、水压和水轮机的设计有关。
通过合理控制水流和优化水轮机设计，可以提高发电机组的工作效率。
水力发电原理
水力发电原理水力发电是一种利用水资源来转换成电能的发电方式，它基于水的自然能量，通过一系列的水轮机、发电机等设备的转动，将水能转化为电能。
水力发电具有环保、可再生、稳定等特点，被广泛应用于各个国家和地区。
一、水能的转换过程水力发电利用的是水的自然能量，即水势能和水流动能。
这两种能量通过一系列设备的转化最终转化为电能。
1. 水势能的转化水势能是指水由高处向低处流动所具有的能量，利用水势能发电是利用水在高差作用下储存的能量。
首先，水从水库中的高处通过引水渠道流动，然后进入水轮机。
水轮机是水力发电中的核心装置，它负责将水势能转化为机械能。
水进入水轮机后，由于流速的增加和水的冲击力，推动水轮机的转动。
水轮机可以分为水轮和水涡轮两种形式，其结构和工作原理略有不同。
2. 水流动能的转化水流动能是指水流动时具有的能量。
水从水管中流过，可以推动水轮机的转动。
水流动能可以通过水轮机转化为机械能，进而转化为电能。
水流动能的转化过程中，还需要考虑水流动的损耗和能量损失。
例如，水流动时会有一定的摩擦，还会导致水流量的减少等。
因此，在设计水力发电厂时需要考虑这些能源损失，以提高发电效率。
二、水力发电厂的构成水力发电厂通常由以下几部分组成：水库、引水系统、水轮机、发电机、变电站等。
1. 水库水库是储存水资源的地方，它通常建在山谷或河流上游，以便收集降雨和融雪水。
在水库里，水可以被调度和控制。
水库的建设对于水力发电的持续运行和发电效率起着至关重要的作用。
2. 引水系统引水系统用于将水从水库引导到水轮机处。
它通常包括引水渠道、水导管和调流设备等。
引水系统的设计要考虑水流平稳、水量调配合理，以及最大程度地减少能量损失。
3. 水轮机与发电机水轮机是将水能转化为机械能的关键装置。
它通常由水轮和水涡轮组成，通过转动驱动发电机。
发电机是将机械能转化为电能的装置。
当水轮机转动时，通过发电机的电磁感应原理，将机械能转化为交流电能。
发电机是水力发电厂的最终发电装置。
水力发电原理图
水力发电原理图水力发电是利用水流的动能转化为电能的一种发电方式。
水力发电原理图是指展示水力发电站工作原理和构造的图纸或图像。
通过水力发电原理图，我们可以清晰地了解水力发电的工作原理和各个部件的作用，有助于我们更深入地理解水力发电的过程和机制。
首先，水力发电原理图中通常会包括水库、水轮机、发电机和输电线路等主要部件。
水库是储存水源的地方，当水位升高时，会形成一定的水压，利用水压来推动水轮机的转动。
水轮机是水力发电站的核心部件，它通过叶片的旋转来转换水流的动能为机械能。
随后，水轮机会带动连接在其轴上的发电机转动，发电机则将机械能转化为电能。
最后，输电线路将发电机产生的电能传输到各个用电场所，实现电能的利用。
在水力发电原理图中，水的流动路径和各个部件之间的连接关系也会清晰地呈现出来。
水从水库流入水轮机，推动水轮机的转动，再由水轮机带动发电机发电，最终输送到用电场所。
整个过程中，水起着推动水轮机的作用，水轮机则将水的动能转化为机械能，最终转化为电能。
这一连续的过程通过水力发电原理图展现出来，使人们能够直观地理解水力发电的工作原理。
此外，水力发电原理图还可以展示水力发电站的构造和布局。
例如，水库的位置、大小和水位调节设备，水轮机的型号和数量，发电机的类型和容量，输电线路的走向和接入点等。
这些信息对于设计水力发电站、选址和运行维护都具有重要的指导意义。
总的来说，水力发电原理图是水力发电工程中不可或缺的重要工具，它直观地展示了水力发电的工作原理、各个部件的作用和布局，有助于人们深入理解水力发电的过程和机制，为水力发电工程的设计、建设和运行提供了重要参考依据。
通过学习和分析水力发电原理图，可以更好地掌握水力发电技术，推动水力发电事业的发展。
水力发电原理、类型、设备、接线方式PPT课件
坝式开发的优点
由于形成蓄水库，可同时用于调节流量，故 坝式水电站引用流量大，电站规模大，水能 的利用程度较充分。
目前，世界上装机规模超过200万千瓦的巨 型水电站，绝多数是坝式水电站。
坝式水电站因有蓄水库，综合利用效益高， 可同时解决防洪和其他兴利部门的水利问题。
.
坝式开发的缺点
形成蓄水库会带来淹没问题，造成库区土地、 森林、矿产等的淹没损失和城镇居民搬迁安 置工作的困难，要花淹没损失费、移民搬迁 安置费，所以，坝式水电站一般投资大，工 期长，单位千瓦造价贵。
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3.坝后溢流式电站
坝后式电站厂房高度相对坝来说很小时，往往采取 溢流式厂房布置形式。当在河床较窄的峡谷中进行 枢纽布置时，溢洪道有时占去了大部分的河床宽度， 以致没有足够的地方来布置电厂厂房。此时，可将 厂房与溢流坝结合，厂房布置在溢流坝之后，当宣 泄洪水时，水流经厂房顶板跳下至下游河床中。
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二.水电站出力和发电量
水流中的能量，必须首先通过水力机械转变为机械能， 再通过发电机，把机械能转变为电能，才能加以利用。在这 种能量转换过程中，不可避免的要产生能量损失。因此，上 式计算出的水流能量为理论出力，而水流可以被利用的出力 还要打一折扣。这个折扣就是“效率”,以η表示，则水流的 可利用出力为
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1 水力发电的基本原理及特点
1.4 水电站的主要参数
一. 水流能量与出力 水流能量
当设法抬高上游水位（如筑坝），就会集中上下游之间的水位差，形 成水头。若坝前水库中有体积为W（m3）的水量，单位重量的水所具有的 位能为H，则水体所含有的总能量为
E=HWγ （N·m） 式中 H——水头，m；W——体积，m3；γ——水的重度，γ=9810N/m3 。 水流出力
水轮发电机结构及工作原理介绍_图文
– 中、小容量高转速水轮发电机的转子，常采用 实心磁极结构，整体锻造或铸造而成。转速大 于或等于750r／min的小型水轮发电机，常采用 磁极铁芯连同转子的磁轭与主轴整体锻造加工 。
– 磁极固定方式通常采用螺钉、T尾和鸽尾结构。
• 磁轭与转子支架
– 磁轭的作用是构成磁路并固定磁极。 – 转子支架的作用是固定磁轭。 – 对于定子铁芯外径小于325cm的中小容量的
• 中小型水轮发电机轴承的油循环冷却方式一般为内 循环。
• 水轮发电机制动方式 机械制动、电气制动、混合制动
• 水轮发电机制动系统的组成 制动装置（俗称 风闸）、控制原件、管路系统。
• 机械制动的作用 为避免机组停机减速过程后期时间较长，引起推力瓦的磨损。 一般当机组转速降低到额定转速25%~35%，自动投入制动器， 加闸停机。
– 按布置方式分：可分为卧式和立式两种。
• 卧式水轮发电机适合中小型、贯流及冲击式水轮机。 • 一般低、中速的大、中型机组多采用立式发电机。
– 按推力轴承位置分：立式发电机又分为悬式和伞 式两种。
• 推力轴承位于转子上方的发电机称为悬式发电机，它适 用于转速在100r/min以上。
• 推力轴承位于转子下方的发电机称为伞式发电机，无上 导的称为全伞式，有上导的称为半伞式，它适用于转速 在150r/min以下。
起动试运行的内容和程序 ：
1. 机组起动试运行的工作范围很广，要进行从水工建筑物到 机电设备的全面检查。一般说来包括试验检查和试运行两 大部分，而且以试验检查为主。
2. 起动试运行程序： （1）水轮发电机组试运行前的检查
2. 通过检杳发现尚未完善的工作及工程或设备所存在的缺陷， 及时处理以保证电站能顺利地投产。
水力发电机组工作原理
水力发电机组工作原理
水力发电机组是一种利用水流转动涡轮及发电机来发电的设备。
其工作原理可以简单描述如下：
1. 引水：将水从水源引流至水力发电机组的涡轮上，通常通过引水渠道或者大坝上的水闸来实现。
2. 涡轮转动：水流进入涡轮，推动涡轮叶片转动。
涡轮可以是水轮机，也可以是涡轮发电机组中叶轮的一部分。
3. 传动系统：涡轮的转动通过传动系统（如轴等）传递给发电机，使发电机也开始旋转。
4. 发电：发电机在旋转时通过电磁感应原理产生交流电。
交流电由发电机输出，经过变压器升压后传输至电网或用于局部供电。
5. 调控和控制：水力发电机组需要通过调节涡轮转速或调整引水量来控制发电输出，从而满足电网负载需求。
需要注意的是，水力发电机组的工作原理可以有多种不同的设计和实现方式，具体的工作原理可能会根据不同的水力发电机组型号和技术细节有所差别。
水力发电的原理
水力发电就是利用水力(具有水头)推动水力机械(水轮机)转动， 将水能转变为机械能，如果在水轮机上接上另一种机械(发电机)， 随着水轮机转动便可发出电来，能的转换过程。
将水能转换为电能的综合工程设施，又称水电厂，它包括为利 用水能生产电能而兴建的一系列水电站建筑物及装设的各种水电站 设备。利用这些建筑物集中天然水流的落差形成水头，汇集、调节 天然水流的流量，并将它输向水轮机，经水轮机与发电机的联合运 转，将集中的水能转换为电能，再经变压器、开关站和输电线路等 将电能输入电网。
建设潮汐 电站，不需要移民，不淹没土地，没有环境污染问题，还可以 结合潮汐发电 发展围垦、水生养殖和海洋化工等综合利用项目。
有些水电站除发电所需的建筑物外，还常有为防洪、灌溉、航 运、过木、过鱼等综合利用目的服务的其他建筑物。这些建筑物的
潮汐发电的原理及应用
这种现象主要是由月球、太阳的引潮力以及地球自转效应所造成的。涨 潮时，大量海水汹涌而来，具有很大的动能；同时，水位逐渐升高，动能转 化为势能。落潮时，海水奔腾而归，水位陆续下降，势能又转化为动能。海 水在运动时所具有的动能和势能统称为潮汐能。潮汐是一种蕴藏量极大、取 之不尽、用之不竭、不需开采和运输、洁净无污染的可再生能源。利用潮汐 能的主要利用方式是潮汐发电。潮汐发电与普通水利发电原理类似，通过出 水库，在涨潮时将海水储存在水库内，以势能的形式保存，然后，在落潮时 放出海水，利用高、低潮位之间的落差，推动水轮机旋转，带动发电机发电 。差别在于海水与河水不同，蓄积的海水落差不大，但流量较大，并且呈间 歇性，从而潮汐发电的水轮机结构要适合低水头、大流量的特点。
水力发电原理
水力发电原理
水力发电原理是利用水的动能转化为机械能，进而再转化为电能的一种发电方式。
具体来说，水力发电利用水流的流动能量，通过引导和控制水流的流向和速度，将水的能量转化为水轮机的机械能。
水轮机是将水流动能转化为旋转能的装置，通过水轮机的旋转运动带动发电机产生电能。
水力发电主要依靠水的自然力量，如河流、湖泊等自然水源。
在水力发电厂中，通常建设大坝来蓄积水源，形成水库。
当水库中的水流经过大坝时，由于重力的作用，水的高度会产生一定的压力。
这时，打开大坝上的水闸，水就会从高处流向低处，形成流动的水流。
水流通过引导设施进入水轮机，使其转动。
水轮机分为垂直轴水轮机和水平轴水轮机两种类型。
垂直轴水轮机主要由水轮和发电机组成，水流冲击水轮使其转动，进而带动发电机转动产生电能。
水平轴水轮机则是将水流引导到叶轮上，水的流动能量推动叶轮旋转，通过轴将旋转能带动发电机转动。
发电机是水力发电系统的核心设备，它将水轮机的旋转能转化为电能。
发电机由转子和定子组成，当转子旋转时，磁场发生变化，从而在定子中产生电压。
这样，通过电磁感应原理，旋转能被转化为电能。
水流越大、高度越高，水力发电的效率就越高。
因此，在设计水力发电站时，通常会选择地势较高且水流充足的地区建设。
水力发电具有环保、持续、可再生等优点，是一种清洁能源的重要形式，被广泛应用于世界各地。
发电机原理介绍
水力发电的基本流程及发电系统设备简介水力发电的基本流程1、什么是水电站？水电站枢纽的组成。
水电站是将水能转变为电能的水力装置，它由各种水工建筑物，以及发电、变电、配电等机械、电气设备，组成为一个有机的综合体，互相配合，协同工作，这种水力装置，就是水电站枢纽或者水力枢纽，简称水电站。
它由挡水建筑物、泄水建筑物、进水建筑物、引水建筑物、平水建筑物及水电站厂房等水工建筑物共7个部分组成，机电设备则安装在各种建筑物上，主要是在厂房内及其附近。
（1）挡水建筑物。
是拦截水流、雍高水位、形成水库，以集中落差、调节流量的建筑物，例如坝和闸。
（2）泄水建筑物。
其作用主要是泄放水库容纳不了的来水，防止洪水漫过坝顶，确保水库安全运用，因而是水库中必不可少的建筑物，例如溢流坝、河岸溢洪道、坝下泄水管及隧洞、引水明渠溢水道等。
（3）进水建筑物。
使水轮机从河流或水库取得所需的流量，如进水口。
（4）引水建筑物。
引水建筑物是引水式或混合式水电站中，用来集中落差（对混合式水电站而言，则只是集中总会落差）和输送流量的工程设施，如明渠、隧洞等。
有时水轮机管道也被称为引水建筑物，但严格说来，由于它主要是输送流量的，所以与同时具有集中落差和输送流量双重作用的引水建筑物并不完全相同。
有些水电站具有较长的尾水隧洞及尾水渠道，这也属于引水建筑物。
（5）平水建筑物。
其作用是当负荷突然变化引起引水系统中流量和压力剧烈波动时，借以调整供水流量及压力，保证引水建筑物、水轮机管道的安全和水轮发电机组的稳定运行。
如引水式或混合式水电站的引水系统中设置的平水建筑物如压力池或高压池。
（6）厂区建筑物。
包括厂房、变电站和开关站。
厂房是水电站枢纽中最重要的建筑物之一，它不同于一般的工业厂房，而是是水力机械、电气设备等有机地结合在一起的特殊的水工建筑物；变电站是安装升压变压器的场所；而开关站则是安装各种高压配电装置的地方，故也称高压配电场。
（7）枢纽中的其它建筑物。
水力发电工作原理
水力发电工作原理水力发电是一种利用水能转化为电能的发电方式，其工作原理可以分为水库水流传动、水动力传动和机械转动三个环节。
本文将详细介绍水力发电的工作原理。
一、水库水流传动水力发电的第一步是准备水源，通常是通过建设水库来储存水能。
在水库储存水能的同时，也起到对洪水调控和供水的功能。
当需要发电时，打开水库的水闸，使积蓄的水能以一定的流量流入下游的水轮机。
二、水动力传动水流通过水轮机时，水能被转化为机械能。
水轮机是水力发电的核心设备，它通过叶轮将水能转化为旋转动能。
水轮机根据不同的工作原理和结构形式可分为水轮式（如斜流式、内流式）、水涡轮式（如法氏涡轮、混流涡轮）和水射流式（如多喷水轮机、型腔式喷水轮机）等不同类型。
三、机械转动水轮机转动后，通过传动装置（如轴、齿轮等）将机械能传递给发电机组。
发电机组将机械能转化为电能。
发电机是利用电磁感应原理工作的，当转子转动时，产生的磁场相对于定子线圈，会在定子线圈中产生电磁感应电势，进而产生电流，实现电能的转化和输出。
四、其他相关设施在水力发电过程中，还需要配备相应的水利工程设施。
例如，闸门用于调节水流量、水位和进出水口的开启大小；输水管道用于引导水流到达水轮机；发电站则包括了水轮机、发电机组、控制系统、变压器等设备。
水力发电的原理基于自然界的水资源和水能转化原理，与其他发电方式相比，具有可再生、清洁、低耗能等优点。
但也需要综合考虑水资源充沛程度、水力发电厂的建设成本和环境影响等因素。
总结：水力发电的工作原理可归纳为水库水流传动、水动力传动和机械转动三个环节。
通过合理利用水资源，将水能转化为机械能，再经过传动装置转化为电能，实现发电的目的。
水力发电是一种可再生、清洁的发电方式，对于可持续发展和应对能源危机具有重要意义。
水力发电机工作原理
水力发电机工作原理水力发电机是一种利用水流能量来产生电能的装置。
它的工作原理基于水的重力势能和动能转化为机械能，再通过发电机将机械能转化为电能的过程。
以下将详细介绍水力发电机的工作原理及其组成部分。
一、水流进入导流系统水力发电机最核心的组件是导流系统。
导流系统的主要作用是引导水流进入水轮机，并使水的流速和动能得到充分利用。
通常，导流系统由水库、水闸和引水渠道等组成。
水从水库流出，经过水闸控制水流的流量和压力，然后通过引水渠道进入水轮机。
二、水轮机的转动水轮机是水力发电机中的关键设备。
在水流进入水轮机之前，需要经过调整叶片角度才能达到最佳转速。
水轮机主要分为两种类型：涡轮式和斜流式。
1. 涡轮式水轮机涡轮式水轮机通过水流的作用将轮叶转动，达到机械转化能的目的。
涡轮式水轮机又可以分为多种型号，如混流式水轮机、轴流式水轮机和反击式水轮机等。
根据水流的不同工作原理，涡轮式水轮机可以选择合适的类型来提高效率。
2. 斜流式水轮机斜流式水轮机中的轮叶与涡轮式水轮机有所不同。
它的轮叶设计成弯曲的形状，使水流在流经时产生旋转和升力，从而推动轮轴的转动。
斜流式水轮机适用于流量较小和水头较大的情况下，具有较高的效率。
三、水能转化为机械能当水流通过水轮机时，水的能量将转化为机械能。
水的压力和动能将由水轮机的叶片转化为旋转动能。
轮轴连接水轮机，当水轮机开始旋转时，轮轴也随之旋转。
四、机械能转化为电能水轮机转动的轮轴将机械能传递给发电机，进而转化为电能。
发电机中的转子通过磁场与定子之间的相对旋转产生电动势。
当转子旋转时，电场的磁通量发生变化，并在定子线圈中产生感应电流。
这种感应电流经过变压器变电压后，输送到电网供电使用。
五、电能传输和利用水力发电机所产生的电能经过变压器升压，然后通过输电线路传输到用户所在地区。
在用户处，电能经过配电箱和电表的控制和测量后，供应给各个家庭、企业等用电设备使用。
综上所述，水力发电机利用水流能量转化为机械能，再由发电机将机械能转化为电能。
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Change l2.水力发电的特点 3.水力发电的分类 4.水力发电的历史
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Part 1 水力发电 水力发电简述
前言 我国水力资源丰富，居世界第一，最新查明理论蕴藏量6.94亿千瓦、技术可 开发量5.42亿千瓦、经济可开发量4.02亿千瓦，按技术可开发量至今仅开发利 用20%。截止2005年底，我国发电装机达到50841亿千瓦。其中，水电11652万千 瓦，占22.9%。以技术可开发量5.42亿千瓦为基数，中国目前水电资源开发程度 不足25%。与世界水电开发先进水平相比，存在着巨大的差距。加快水电资源开 发，是提高中国水能资源利用效率的迫切需要，水电开发的前景是极其广阔的 。
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水工建筑物
1.水工建筑物的作用 2.水工建筑物的分类 3.水工建筑物的构成 4.水工建筑物的特点
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水工建筑物
•水工建筑物的作用
1. 控制和调节水流，防治水害. 2. 开发利用水资源的建筑物。实 现各项水利工程目标的重要组成部 分。 3. 水工建筑物涉及许多学科领域 ，除基础学科外，还与水力学、水 文学、工程力学、土力学、岩石力 学、工程结构、工程地质、建筑材 料 以及水利勘测、水利规划、水 利工程施工、水利管理等密切相关 。它的设计和研究方法，主要有理 论分析、试验研究、原型观测和工 程类比等。
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Part 1
水力发电
• 水力发电的分类
按照水源的性质，可分为：常规水电站，即利用天然河流、湖泊等水源发 电。 抽水蓄能电站，利用电网负荷低谷时多余的电力，将低处下水库的 水抽到高处上存蓄，待电网负荷高峰时放水发电，尾水收集于下水库 按水电站的开发水头手段，可分为：坝式水电站、引水式水电站和混合式 水电站三种基本类型。 按水电站利用水头的大小，可分为： 高水头（70米以上）﹑中水头 （ 15-70米）和低水头（低于15米）水电站。 按水电站装机容量的大小，可分为： 大型﹑中型和小型水电站。一 般装机容量5 000kW以下的为小水电站，5 000至10万kW为中型水电站，10万 kW或以上为大型水电站,或巨型水电站。
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水力发电
• 水力发电的历史
1878年法国建成世界第一座水电站。 1878 美洲第一座水电站建于美国威斯康星州阿普尔顿的福克斯河上，由一台水 车带动两台直流发电机组成,装机容量25kW,于1882年 9月30日发电。 欧洲第一座商业性水电站是意大利的特沃利水电站，于1885年建成.装机 65W. 世界上已建最大水电站为在巴西和巴拉圭两国界河巴拉那河上的伊泰普水 电站，装机容量1260万kW. 中国大陆第一座水电站为建于云南省螳螂川上的石龙坝水电站始建于1910 年7月，1912年发电，当时装机480kW，以后又分期改建、扩建，最终达 6000kW。
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水工建筑物
• 水工建筑物的历史
水工建筑物历史悠久。早在公元前2900年，埃及就在尼罗河上建造了一座高 15m、长240m的挡水坝。 在中国，从春秋时期开始，就在黄河下游沿岸修建堤防，经历代整修加固 ，形成长约1500km的黄河大堤。公元前256～前251年兴建并延用至今的都江 堰工程，利用鱼嘴分水，飞沙堰泄洪、排沙，宝瓶口引水，是引水灌溉工程 的典范。从春秋时期开始兴建至公元1293年全线通航的京杭运河是世界上最 长的运河. 世界最高的拱坝是苏联的英古里坝,高度已达272m。最大坝高272m，水库 总库容11亿m3，下游设有引水式电站，装机130万kW 苏联的罗贡坝，高达335m，是20世纪80年代世界上最高的土石坝。 中国在岩溶地区成功地建成了高165m的乌江渡拱形重力坝，灌浆帷幕深达 260m。
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水工建筑物
水工建筑物的构成
通用性水工建筑物 ①挡水建筑物，如各种坝、水闸、堤 和海塘； ②泄水建筑物，如各种溢流坝、岸 边溢洪道、泄水隧洞、分洪闸； ③进水建筑物，也称取水建筑物， 如进水闸、深式进水口、泵站； ④输水建筑物，如引（供）水隧洞 、渡槽、输水管道、渠道； ⑤河道整治建筑物，如丁坝、顺坝 、潜坝、护岸、导流堤。
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水工建筑物
• 水工建筑物的分类
水工建筑物可按使用期限和功能进行分类。 按使用期限可分为永久性水工建筑物和临时性水 工建筑物，后者是指在施工期短时间内发挥作用 的建筑物，如围堰、导流隧洞、导流明渠等。按 功能可分为通用性水工建筑物和专门性水工建筑 物两大类。 水工建筑物按其功能可分为： 水工建筑物按其功能可分为： ①通用性水工建筑物。主要有挡水建筑物，如各种坝、堤和海塘；泄水建 通用性水工建筑物。主要有挡水建筑物，如各种坝、堤和海塘； 筑物，如各种溢流坝、溢洪道、泄水隧洞、分洪闸；进水建筑物， 筑物，如各种溢流坝、溢洪道、泄水隧洞、分洪闸；进水建筑物，也称取水建 筑物，如进水闸、深式进水口、水泵站；输水建筑物，如引（ 水隧洞、 筑物，如进水闸、深式进水口、水泵站；输水建筑物，如引（供）水隧洞、渠 道及输水管道；河道整治建筑物， 丁坝、顺坝、护岸、导流堤。 道及输水管道；河道整治建筑物，如丁坝、顺坝、护岸、导流堤。 ②专门性水工建筑物。主要有水力发电专用建筑物，如前池、调压室、压 专门性水工建筑物。主要有水力发电专用建筑物，如前池、调压室、 力水管、水电站厂房；灌溉和供水专用建筑物，如节制闸、沉沙池、冲沙闸； 力水管、水电站厂房；灌溉和供水专用建筑物，如节制闸、沉沙池、冲沙闸； 港口专用建筑物 如防波堤、码头、船坞、船台；过坝专用建筑物及设施， 专用建筑物， 港口专用建筑物，如防波堤、码头、船坞、船台；过坝专用建筑物及设施，如 船闸、升船机、 船闸、升船机、筏道及鱼道 等。
系 统 图
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水力发电
水力发电是利用河流、湖泊等位于高处具有位能的水流至低处， 水力发电是利用河流、湖泊等位于高处具有位能的水流至低处，将其中所含 之位能转换成水轮机之动能，再以水轮机为原动力，推动发电机产生电能 发电机产生电能。 之位能转换成水轮机之动能，再以水轮机为原动力，推动发电机产生电能。利用 水力(具有水头)推动水力机械(水轮机)转动，将水能转变为机械能， 水力(具有水头)推动水力机械(水轮机)转动，将水能转变为机械能，如果在水轮 机上接上另一种机械(发电机)随着水轮机转动便可发出电来，这时机械能又转变 机上接上另一种机械(发电机)随着水轮机转动便可发出电来， 为电能。水力发电在某种意义上讲是水的位能转变成机械能， 为电能。水力发电在某种意义上讲是水的位能转变成机械能，再转变成电能的过 水力发电厂所发出的电力电压较低 要输送给距离较远的用户， 所发出的电力电压较低， 程。因水力发电厂所发出的电力电压较低，要输送给距离较远的用户，就必须将 电压经过变压器增高，再由空架输电线路输送到用户集中区的变电所， 电压经过变压器增高，再由空架输电线路输送到用户集中区的变电所，最后降低 为适合家庭用户、工厂用电设备的电压，并由配电线输送到各个工厂及家庭。 为适合家庭用户、工厂用电设备的电压，并由配电线输送到各个工厂及家庭。
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水工建筑物
水工建筑物的构成
专门性水工建筑物 主要有： 水电站建筑物， 前池、 主要有：①水电站建筑物，如前池、 调压室、压力水管、水电站厂房； 调压室、压力水管、水电站厂房； ②渠系建筑物，如节制闸、分水闸、 渠系建筑物， 节制闸、分水闸、 渡槽、沉沙池、冲沙闸； 渡槽、沉沙池、冲沙闸； ③港口水工建筑物，如防波堤、码头、 港口水工建筑物， 防波堤、码头、 船坞、船台和滑道； 船坞、船台和滑道； ④过坝设施，如船闸、升船机、放木 过坝设施， 船闸、升船机、 筏道及鱼道等 道、筏道及鱼道等。 有些水工建筑物的功能并非单一，难以严格区分其类型， 有些水工建筑物的功能并非单一，难以严格区分其类型，如各种 溢流坝，既是挡水建筑物，又是泄水建筑物；闸门既能挡水和泄水 既能挡水和泄水， 溢流坝，既是挡水建筑物，又是泄水建筑物；闸门既能挡水和泄水， 又是水力发电、灌溉、供水和航运等工程的重要组成部分。 又是水力发电、灌溉、供水和航运等工程的重要组成部分。有时施 工导流隧洞可以与泄水或引水隧洞等结合。 工导流隧洞可以与泄水或引水隧洞等结合。
电气科
水力发电厂
审 批
职位/姓名 日 期 保存年限 作 成 确 认 审 核1 审 核2
Written By： Date:
/ /
0, 1, 3, 5, 永久
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/ / 1,2,3,对外保密
INDEX
Part 1 Part 2 Part 3 Part 4 Part 5 水力发电 水工建筑物 水轮机 水轮发电机 电气运行知识
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水力发电
• 水力发电的特点
水能是一种取之不尽、用之不竭、可再生的清洁能源。但为了有效利用天然 水能，需要人工修筑能集中水流落差和调节流量的水工建筑物，如大坝、引 水管涵等。因此工程投资大、建设周期长。但水力发电效率高，发电成本低 ，机组启动快，调节容易。由于利用自然水流，受自然条件的影响较大。水 力发电往往是综合利用水资源的一个重要组成部分，与航运、养殖、灌溉、 防洪和旅游组成水资源综合利用体系。 水力发电是再生能源，对环境冲击较小。除可提供廉价电力外，还有下列 之优点:控制洪水泛滥、提供灌溉用水、改善河流航运，有关工程同时改善该 地区的交通、电力供供应和经济，特别可以发展旅游业及水产养殖。美国田 纳西河的综合发展计划，是首个大型的水利工程，带动整体的经济发展。