水电厂生产流程及发电基本原理简介ppt课件
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水电厂生产流程 ppt课件
天然流水 坝
水库 取水口 压力钢管 水轮机
用户
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输变电装置
发电机
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水电厂水利枢纽
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作业: 1、水电厂的生产过程？
2、水电厂运行有何特点？
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谢谢
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5
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b、坝后式水电站：厂房建筑在坝后，厂房不挡水，也称坝 下式水电站。特点是水头较高厂房本身不承受上游水压。 一般修建在河流中上游，库容较大，可以调节流量，水能 利用程度较充分。但筑坝工程量较大，尤其是蓄水库带来 的淹没和移民问题。
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2、引水式水电站：水电厂建筑在山区水流湍急的河道上或 河床坡度较陡的地方,由引水渠道造成水头,集中落差，再经 压力管道引水至水轮机进行发电。分为有压引水和无压引 水。 引水式水电站水头较高，但引用流量小，电站相对规模较 小。
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6、梯级电站： 对河流进行分段开发。即，自河流的上游起，由上而下
地拟定一个河段接一个河段的水利枢纽系列、呈阶梯状的 分布形式，这样的开发方式称为梯级开发。通过梯级开发 方式所建成的一连串的水电站，称为梯级式水电站。
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三、水利枢纽及水工建筑物
专为发电或主要为发电而建造的水工建筑物枢纽，称为 水利枢纽，或称水电厂水利枢纽 组成：1)挡水建筑物——坝；
水电厂生产过程简介
ppt课件
1
一、概述
水电厂其他工厂一样，要完成生产，需要原料，加 工设备，并通过对加工设备的操作控制，加工出所 需产品。 水电厂原料 基本加工设备 输出的产品
水电厂生产过程PPT课件
❖ 一次性投资大，事故严重。
生产原料——水能
水能的基本要素是流量、水头。当水流具有一定的流量、水 头以后，我们说水流具有了一定的能量。但是水流的水头沿 天然河流沿程分布时，我们无法使用，需要将水头集中以后 才利于我们使用。按集中水头的方法，可以将水电厂分为三 种类型。
水电厂类型-坝式水电厂
就是拦河筑坝集中水头，坝址处形成集中落差，厂房位 于拦河坝的下游，紧接坝后，在结构上与大坝用永久缝 分开，发电用水由坝内高压管道引入厂房。又可以分为 河床式和坝后式。 优点：坝后式水电站一般修建在河流的中上游，库容较 大，有调节能力和可以综合利用。 缺点：水淹面积大；泥沙淤积。
水电厂类型-引水式水电厂
发电用水来自较长的引水道，厂房远离挡水建筑物，一 般位于河岸。在河流坡降陡的河段上筑一低坝(或无坝) 取水，通过人工修建的引水道(渠道、隧洞、管道)引水 到河段下游，集中落差，再经压力管道引水到水轮机进 行发电。用引水道集中水头的电站称为引水式水电站。 缺点：电站库容很小无调节能力，属径流式；引用流量 较小，没有水库调节径流，水量利用率较低，综合利用 价值较差。分有压引水式电站和无压引水式电站。
❖ 按材料分钢管、钢筋混凝土管等
水库调节
➢ 日调节：是指一昼夜内进行的径流重新分配，即调节周 期为24小时。
➢ 周调节：调节周期为一周（7天）的。
➢ 年调节：对径流在一年内重新分配，当汛期洪水到来发 生弃水，仅能存蓄洪水期部分多余水量的径流调节，称 不完全年调节（或季调节）；能将年内来水完全按用水 要求重新分配，又不需要弃水的径流调节称完全年调节。
➢ 压力管道是从水库、压力前池或调压室向水轮机输送水 量的水管。
➢ 特点坡度陡、内水压力大，且承受动水压力的冲击(水 击压力)、靠近厂房，严重威胁厂房的全。
生产原料——水能
水能的基本要素是流量、水头。当水流具有一定的流量、水 头以后，我们说水流具有了一定的能量。但是水流的水头沿 天然河流沿程分布时，我们无法使用，需要将水头集中以后 才利于我们使用。按集中水头的方法，可以将水电厂分为三 种类型。
水电厂类型-坝式水电厂
就是拦河筑坝集中水头，坝址处形成集中落差，厂房位 于拦河坝的下游，紧接坝后，在结构上与大坝用永久缝 分开，发电用水由坝内高压管道引入厂房。又可以分为 河床式和坝后式。 优点：坝后式水电站一般修建在河流的中上游，库容较 大，有调节能力和可以综合利用。 缺点：水淹面积大；泥沙淤积。
水电厂类型-引水式水电厂
发电用水来自较长的引水道，厂房远离挡水建筑物，一 般位于河岸。在河流坡降陡的河段上筑一低坝(或无坝) 取水，通过人工修建的引水道(渠道、隧洞、管道)引水 到河段下游，集中落差，再经压力管道引水到水轮机进 行发电。用引水道集中水头的电站称为引水式水电站。 缺点：电站库容很小无调节能力，属径流式；引用流量 较小，没有水库调节径流，水量利用率较低，综合利用 价值较差。分有压引水式电站和无压引水式电站。
❖ 按材料分钢管、钢筋混凝土管等
水库调节
➢ 日调节：是指一昼夜内进行的径流重新分配，即调节周 期为24小时。
➢ 周调节：调节周期为一周（7天）的。
➢ 年调节：对径流在一年内重新分配，当汛期洪水到来发 生弃水，仅能存蓄洪水期部分多余水量的径流调节，称 不完全年调节（或季调节）；能将年内来水完全按用水 要求重新分配，又不需要弃水的径流调节称完全年调节。
➢ 压力管道是从水库、压力前池或调压室向水轮机输送水 量的水管。
➢ 特点坡度陡、内水压力大，且承受动水压力的冲击(水 击压力)、靠近厂房，严重威胁厂房的全。
水力发电基本概况ppt课件
检修车间
运行 值
电气 运行班
水机 运行班
19
第二节 运行值班工作制度
一、值班岗位责任制度 二、安全工作制度
包括安全组织措施和安全技术措施。
三、交接班制度
四、巡视检查制度 五、设备的定期切换和定期试验制度
六、设备缺陷管理制度 七、值班日志制度
八、运行分析制度
九、设备验收制度
十、机房场地清洁卫生制度
20
以及发电生产的相关组织。 2)熟悉水电站机电运行工种在发电生产过程中的重要性和基本任务，以及如何组织开
展运行工作。 3)掌握机电运行值班的分工与具体任务，以及具体的运行要求与工作标准。 • 课程主要内容 • 本课程的内容包括水电站结构概述；电气运行值班的有关规程规定与日常工作；电力 生产调度组织结构和管理；水轮发电机组及其辅助系统的运行；变压器的运行；开关 电器、直流系统、防雷与接地系统的运行；电动机的运行。 • 课程重点 • 课程的重点包括水电站的基本构成；电气运行值班的有关规程规定与日常工作；各类 电气设备的几种运行模式的运行项目和如何开展运行。水电站及电力网专业的重点内 容还应包括水轮机组及其辅助系统的运行，电力系统自动化专业的重点内容则应包括 电力调度管理。 • 课程难点 • 各类设备的运行工作的组织及开展，特别是进行有关设备的操作时，应遵循的规程规 定和正确的操作步骤。
课次１
课次２
课次３
课次４
课次５
课次６
课次７
课次８
课次９
课次１０
课次１１
课次１２
课次１３
课次１４
课次１５
课次１６
1
第一次课
主题：水力发电基本概况（一） 目的：通过本次课建立水电站结构和组成的整体个观念，熟悉水力机械系统和电气系统的 组成和主要功能。 重点：水力机械系统和电气系统的组成和主要功能 难点：如何构建电站的整体 教学内容：教材§1-1，§1-2，§1-3
运行 值
电气 运行班
水机 运行班
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第二节 运行值班工作制度
一、值班岗位责任制度 二、安全工作制度
包括安全组织措施和安全技术措施。
三、交接班制度
四、巡视检查制度 五、设备的定期切换和定期试验制度
六、设备缺陷管理制度 七、值班日志制度
八、运行分析制度
九、设备验收制度
十、机房场地清洁卫生制度
20
以及发电生产的相关组织。 2)熟悉水电站机电运行工种在发电生产过程中的重要性和基本任务，以及如何组织开
展运行工作。 3)掌握机电运行值班的分工与具体任务，以及具体的运行要求与工作标准。 • 课程主要内容 • 本课程的内容包括水电站结构概述；电气运行值班的有关规程规定与日常工作；电力 生产调度组织结构和管理；水轮发电机组及其辅助系统的运行；变压器的运行；开关 电器、直流系统、防雷与接地系统的运行；电动机的运行。 • 课程重点 • 课程的重点包括水电站的基本构成；电气运行值班的有关规程规定与日常工作；各类 电气设备的几种运行模式的运行项目和如何开展运行。水电站及电力网专业的重点内 容还应包括水轮机组及其辅助系统的运行，电力系统自动化专业的重点内容则应包括 电力调度管理。 • 课程难点 • 各类设备的运行工作的组织及开展，特别是进行有关设备的操作时，应遵循的规程规 定和正确的操作步骤。
课次１
课次２
课次３
课次４
课次５
课次６
课次７
课次８
课次９
课次１０
课次１１
课次１２
课次１３
课次１４
课次１５
课次１６
1
第一次课
主题：水力发电基本概况（一） 目的：通过本次课建立水电站结构和组成的整体个观念，熟悉水力机械系统和电气系统的 组成和主要功能。 重点：水力机械系统和电气系统的组成和主要功能 难点：如何构建电站的整体 教学内容：教材§1-1，§1-2，§1-3
水电厂生产过程简介
Control and auxiliary equipment
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水电厂生产过程简介
水工建筑物各组成部分
Constituent of Hydraulic engineering structure
• 挡水建筑物(Retaining structures)——坝
(Dam)；
• 泄水建筑物(Discharge structure)——溢
水电厂生产过程简介
维护人员职责
Responsibilities of maintenance personnel
• 所管辖设备定期维护 • 配合检修人员进行设备大、小修 • 设备缺陷应急处理 • 事故应急抢修 • 建立设备健康档案
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水电厂生产过程简介
3rew
演讲完毕，谢谢听讲!
再见，see you again
并形成转轮室
• 转轮(Runner)：水能转化成机械能 • 活动导叶(Guide vanes)：控制水流量 • 轴(Axis)：传递机械能 • 导轴承(Guide bearing)：承受径向水推力及控
制摆度
• 尾水管(Tube)：回收能量并导出水流
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水电厂生产过程简介
发电设备的组成及作用
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水电厂生产过程简介
水电站的组成部分
Constituent of Hydroelectric power station
• 水工建筑物Hydraulic structures • 水力机械设备
Hydraulic machinery equipment
• 发电设备Generating equipment • 变电设备Substation equipment • 配电设备Distribution Equipment • 输电设备Transmission Equipment • 控制及辅助设备
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水电厂生产过程简介
水工建筑物各组成部分
Constituent of Hydraulic engineering structure
• 挡水建筑物(Retaining structures)——坝
(Dam)；
• 泄水建筑物(Discharge structure)——溢
水电厂生产过程简介
维护人员职责
Responsibilities of maintenance personnel
• 所管辖设备定期维护 • 配合检修人员进行设备大、小修 • 设备缺陷应急处理 • 事故应急抢修 • 建立设备健康档案
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水电厂生产过程简介
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演讲完毕，谢谢听讲!
再见，see you again
并形成转轮室
• 转轮(Runner)：水能转化成机械能 • 活动导叶(Guide vanes)：控制水流量 • 轴(Axis)：传递机械能 • 导轴承(Guide bearing)：承受径向水推力及控
制摆度
• 尾水管(Tube)：回收能量并导出水流
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水电厂生产过程简介
发电设备的组成及作用
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水电厂生产过程简介
水电站的组成部分
Constituent of Hydroelectric power station
• 水工建筑物Hydraulic structures • 水力机械设备
Hydraulic machinery equipment
• 发电设备Generating equipment • 变电设备Substation equipment • 配电设备Distribution Equipment • 输电设备Transmission Equipment • 控制及辅助设备
水轮发电机结构及工作原理介绍PPT课件
2、机械能转变为电能
水流驱动水轮机转动带动同轴发电机转动
1）发电机工作基本原理—电磁感应原理，导线切割磁力线将感应电动 势，闭合导线产生交 变电流。在工程上由于电枢绕组庞大，故电厂一 般采用移动磁力线去切割固定不动的电 枢绕组。当定子绕组流过三相交流电流以后产生一个旋转磁极，该磁极的转速称为同步转 速，旋转磁极与转子磁极产生相互作用力，二者之间的角度决定了力的大小(有功负荷大 小）和性质（发电机或电动机）。发电机的转速n与电势的频率f有严格不变的关系，即同 步关系，f=p*n/60。
– 铁芯固定在机座上。 – 三相绕组线圈嵌装在铁芯的齿槽内。 – 发电机定子机座、铁芯和三相绕组统一体
统称为发电机的定子，也称为电枢。
线圈 铁心
机座
立轴水轮发电机定子结构
定
子
中性点串联 Leabharlann 出口空冷器支架 空冷器 暖风窗
定子绕组
出口母线 定子铁芯
定子机座
• 机座
– 定子机座一般呈圆形，小容量水轮发电 机多数采用铸铁整圆机座，也有采用钢 板焊接的箱形结构；容量较大的水轮发 电机的机座由钢板制成的壁、环、立筋 及合缝板等零件焊接组装而成。
• 机架由中心体和支臂组成，一般采用钢板 焊接结构，中心体为圆盘形式，支臂大多 为工字梁形式。
• 机架按其所处的位置分为上、下机架，按 承载性质分为负荷机架和非负荷机架 。
• 推力轴承的组成和作用
– 推力轴承是应用液体润滑承载原理的机械结构部件， 主要由轴承座及支承、轴瓦、镜板、推力头、油槽及 冷却装置等部件组成。
• 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。
水电厂生产过程及基本设备简介31页PPT
▪
26、要使整个人生都过得舒适、愉快，这是不可能的，因为人类必须具备一种化为上进的力量，才是成功的保证。——罗曼·罗兰
▪
28、知之者不如好之者，好之者不如乐之者。——孔子
▪
29、勇猛、大胆和坚定的决心能够抵得上武器的精良。——达·芬奇
▪
30、意志是一个强壮的盲人，倚靠在明眼的跛子肩上。——叔本华
谢谢！
31
1、不要轻言放弃，否则对不起自己。
2、要冒一次险!整个生命就是一场冒险。走得最远的人，常是愿意 去做，并愿意去冒险的人。“稳妥”之船，从未能从岸边走远。-戴尔．卡耐基。
梦 境
3、人生就像一杯没有加糖的咖啡，喝起来是苦涩的，回味起来却有 久久不会退去的余香。
水电厂生产过程及基本设备简介 4、守业的最好办法就是不断的发展。 5、当爱不能完美，我宁愿选择无悔，不管来生多么美丽，我不愿失 去今生对你的记忆，我不求天长地久的美景，我只要生生世世的轮 回里有你。
水电厂生产过程.pptx
水的势能，以备下一天负荷高峰时再发电。
坝后式
堤 坝 式
河床式
建在河水中上游山区峡谷地段。单独筑坝， 坝身高，水位高，厂房建在坝后，不承受水 压。 特点：形成蓄水库，以调节流量，引用流量 大，电站规模大，综合效益高。 三门峡、刘家峡、白山、丹江口水电站
适用于平原上河床平缓地区，落差小，厂房 和坝建在一起，构成拦河建筑物的一个组成 部分。厂房承受上游水的压力，起挡水作用。 特点是：水头低（小于30～40米）；挡水 建筑物长。 葛洲坝、西津水电厂
。2021年1月15日星期五下午3时19分20秒15:19:2021.1.15
15、会当凌绝顶，一览众山小。2021年1月下午3时19分21.1.1515:19January 15, 2021
16、如果一个人不知道他要驶向哪头，那么任何风都不是顺风。2021年1月15日星期五3时19分20秒15:19:2015 January 2021
3、水电厂分类
堤坝式 引水式
坝后式 河床式 有压式 无压式
混合式：
梯级电厂:根据河流条件将河流分成若干段，每段
各自建立水电厂，上游的水发电后放入下游，供下
游各级电厂继续利用发电。
抽水蓄能电厂:在下游增设一个大的储水池，白天
负荷高峰时电厂发电,发过电的水存入储水池，夜间 低负荷时把储水池的水再抽回水库，把电能再变成
三峡电站介绍
26台700MW的水 轮发电机组,总装 机容量18200MW。
三峡电站分为左岸
和右岸电站，左、 右岸电站又各分为 两个电厂。其中， 左一电厂装机8台， 出线5回；左二电 厂装机6台，出线3 回；右一、右二电 厂装机均为6台;出 线分别为4回和3回。
三峡电力外送三大主要通道
中通道--在华中四省建500千伏交流输电线路4970公里， 鄂豫间两回，鄂湘间两回，鄂赣间一回，变电容量1350 万千伏安（其中湖北境内的500千伏线路2630公里，变 电容量525万千伏安）；设计输电能力900万千瓦。
坝后式
堤 坝 式
河床式
建在河水中上游山区峡谷地段。单独筑坝， 坝身高，水位高，厂房建在坝后，不承受水 压。 特点：形成蓄水库，以调节流量，引用流量 大，电站规模大，综合效益高。 三门峡、刘家峡、白山、丹江口水电站
适用于平原上河床平缓地区，落差小，厂房 和坝建在一起，构成拦河建筑物的一个组成 部分。厂房承受上游水的压力，起挡水作用。 特点是：水头低（小于30～40米）；挡水 建筑物长。 葛洲坝、西津水电厂
。2021年1月15日星期五下午3时19分20秒15:19:2021.1.15
15、会当凌绝顶，一览众山小。2021年1月下午3时19分21.1.1515:19January 15, 2021
16、如果一个人不知道他要驶向哪头，那么任何风都不是顺风。2021年1月15日星期五3时19分20秒15:19:2015 January 2021
3、水电厂分类
堤坝式 引水式
坝后式 河床式 有压式 无压式
混合式：
梯级电厂:根据河流条件将河流分成若干段，每段
各自建立水电厂，上游的水发电后放入下游，供下
游各级电厂继续利用发电。
抽水蓄能电厂:在下游增设一个大的储水池，白天
负荷高峰时电厂发电,发过电的水存入储水池，夜间 低负荷时把储水池的水再抽回水库，把电能再变成
三峡电站介绍
26台700MW的水 轮发电机组,总装 机容量18200MW。
三峡电站分为左岸
和右岸电站，左、 右岸电站又各分为 两个电厂。其中， 左一电厂装机8台， 出线5回；左二电 厂装机6台，出线3 回；右一、右二电 厂装机均为6台;出 线分别为4回和3回。
三峡电力外送三大主要通道
中通道--在华中四省建500千伏交流输电线路4970公里， 鄂豫间两回，鄂湘间两回，鄂赣间一回，变电容量1350 万千伏安（其中湖北境内的500千伏线路2630公里，变 电容量525万千伏安）；设计输电能力900万千瓦。
水电厂生产流程教学课件
智能化、自动化运行
应用先进的信息技术、自动化技术和人工 智能技术，实现水电厂的智能化、自动化 运行。
生态环境保护与可持续发展
区域联网与电力市场
加强生态环境保护，实现水电开发与生态 环境协调发展。
加强区域电网互联，参与电力市场交易， 提高水电资源的优化配置和利用效率。
02
水电厂生产工艺流程
水库与水源
引水系统
通过引水隧洞、压力钢管等将 水库中的水引入水轮机。
水轮机与发电机
水轮机转换水能为机械能，驱 动发电机发电。
变压器与输电系统
变压器升压，通过高压输电线 路将电能输送至电网。
实例二
水轮机效率问题
由于水流条件、设备磨损等原因 ，水轮机效率可能下降。解决方 案包括优化水流条件、定期检修
设备、采用高效水轮机等。
状态监测技术
探讨状态监测技术的原理、方法及在水电厂设备状态监测中的应 用。
故障诊断技术
分析故障诊断技术的分类、原理及在水电厂设备故障诊断中的应用 。
智能监测与诊断系统
介绍智能监测与诊断系统的基本功能、技术特点及其在水电厂的实 际应用。
生产安全与环境保护措施
01
02
03
生产安全管理制度
阐述水电厂生产安全管理 制度的内容、实施方法及 重要性。
水轮机系统
水轮机类型
根据水源、水头和流量等条件，选择不同类型的水 轮机，如混流式、轴流式、斜流式等。
水轮机结构
水轮机主要由转轮、导叶、轴承、密封等部件组成 ，各部件之间需要精确配合以保证高效稳定运行。
水轮机工作原理
利用水流能量驱动转轮旋转，进而带动发电机发电 。导叶的开度可以调节水流量和水头，从而控制水 轮机的出力。
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能机组）
• 潮汐电站
8
常规水电站分类
• 坝内式电站(河床式电站) • 坝后式电站 • 引水式电站 • 混合式电站
9
1、坝内式电站
• 河床式水电厂的厂房与大坝一起建筑在河床
中，成为坝体的一部份，因而厂房本身应能 承受上游水压力，起挡水作用，厂房结构设 计与坝体相同。这种水电厂适用于水头较低 而所挡水建筑物很长的情况下，通常是在平 原河段上。
6
二、水电厂在电力系统中的作用
• 承担基荷
无调节水电厂宜全年担负系 统基荷工作
• 调峰
有调节水电厂在枯水期宜在 峰荷工作 ，日调节水电 厂可尽量担任系统峰荷
• 调频
多年调节电站及大容量机组 可作系统调频机组
• 事故备用
只需几分钟就可启动或停机 ， 宜于作事故备用
7
三、水电厂的分类
• 常规水电站 • 抽水蓄能电站 • 混合型水电站（既有常规机组又有抽水蓄
可根据它所在位置的不同而分为低水头闸 门和高水头闸门，即表面闸门和深水闸门。 发电用的进水口闸门和底孔闸门属于高水 头闸门；溢洪道上的闸门属于低水头闸门。 从其结构来划分，最常见的是平板闸门和 弧形闸门。
18
用水建筑物的作用
• 进水和引水建筑物：它包括进
水口和引水道，其作用是自水 库或河流引取厂房机组所需的 流量。
16
溢洪道、泄水孔的作用
• 泄水建筑物的主要作用
是宣泄洪水，故又称泄 洪建筑物。它可防止洪 水漫顶，确保大坝安全， 是水利枢纽中不可少的 主要建筑物。有的泄水 建筑物还可以用来放空 水库或施工导流等。泄 水建筑物按泄流方式可 分为溢流道和深式泄水 道两类。
17
闸门的作用
• 闸门的作用是调节流量和控制洪水。闸门
• 进水口按电厂布置方式可分为
有压进水口和无压进水口。
• 引水道可分渠道、隧洞（无压
和有压）、压力水管、渡槽和 倒虹吸等。
• 此外，一些引水式水电站在引
水建筑物上还设有压力前池、 凋压室和调压阀等。
• 水电厂厂房：是用来装设动力
设备的。装设水轮发电机组及
其辅助设备的厂房称主厂房。
装设配电设备及其运行管理设
施的厂房称为副厂房。
19
2、水力机械设备的组成及作用
• 主阀: 球阀、蝶阀 • 水轮机（立式、卧式）
反击式：轴流式、混流式、斜流式、贯流式 冲击式：一般用于小机组
20
2.1水轮机的组成部分及作用
• 蜗壳：形成水力环量 • 座环：承受机组全部重量 • 底环及顶盖：固定活动导叶并形成转轮室 • 转轮：水能转化成机械能 • 活动导叶：控制水流量 • 轴：传递机械能 • 导轴承：承受径向水推力及控制摆度 • 尾水管：回收能量并导出水流
及导轴承冷却器、水轮机导轴承及主轴密封、水 冷式变压器、水冷式空气压缩机、深井泵的润滑 等。
• 技术供水水源：上游水库（压力钢管或蜗壳取水、
坝前取水）、下游水库、地下水源
• 技术供水方式：自流供水、水泵供水、混合供水、
射流泵供水及其他供水方式。
26
6.2 排水系统
• 排水系统作用：防止厂房内部积水和潮湿，
10
2、坝后式电站
• 坝后式水电厂的厂房建筑物在坝后，厂房
不挡水，因而也称坝下式水电厂。其特点 是水头较高，厂房本身不承受上游水压。
11
3、引水式电站
• 当天然河流坡降较大时，可借助坡降较小
的引水道引水用以集中水头，采用这种开 发方式为引水式开发。根据引水道的形式 不同，又分为无压引水式开发水电厂和有 压引水式开发水电厂两种。
2
水电厂的出力和发电量的计算公式为 P=9.81ηQH (kW) η代表水轮发电机效率 Q代表单位流量（m3/s） H代表上下游水位落差（m）
3
4
水力发电厂流程简介
5
1、进水口、尾水闸门 2、压力钢管 3、主阀 4、水轮机 5、发电机 6、控制室 7、发电机开关 8、主变 9、配电装置 10、输电线
• 挡水建筑物——坝； • 泄水建筑物——溢洪道、泄水孔； • 闸门； • 用水建筑物——水电站进水引水建筑物
和厂房。
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坝的作用
• 坝的作用是拦截水流、
抬高水位、形成水库， 造成上下游之间的水位 差，使其具备水力发电 的基本条件。在有调节 库容的坝式水电站上， 坝同时实现集中河段落 差和调节河流中的流量 的双重作用，不仅为发 电部门服务，同时也为 防汛、灌溉、航运、给 水等部门服务。
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3、发电设备的组成及作用
• 发电机
定子：产生感应电势 转子：产生旋转磁场 推力轴承：承受轴向水推
力及机组转动部件自重 导轴承：承受径向水推力
并限制摆度 轴：传递机械能
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4、变电设备的组成及作用
•Hale Waihona Puke 变压器：改变交流电的电压等级（升、降 电压） 干式：铁芯、绕组 油浸式：底座、钟罩、 油枕、铁芯、绕组
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4、混合式电站
• 在一个河段上，用筑坝和有压引水道共同
来集中河段上两部分落差的开发方式称为 混合式开发。这种开发方式的水电厂称为 混合式水电厂 。
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四、水电站的组成部分
• 水工建筑物 • 水力机械设备 • 发电设备 • 变电设备 • 配电设备 • 输电设备 • 控制及辅助设备
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1、水工建筑物各组成部分
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5、配电设备的组成
• 开关（断路器） • 闸刀（隔离开关） • 电压互感器 • 电流互感器 • 避雷器 • 汇流母线
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6、水电站辅助设备组成
• 油系统：绝缘油、润滑油 • 水系统：技术供水、渗漏排水、检修排水 • 气系统：高压气、中压气、低压气
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6.1 技术供水系统
• 主要对象：发电机空气冷却器、发电机推力轴瓦
水电厂生产流程及发电基本原理
简介
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一、水力发电基本原理
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 力即利用水力(具有水头)推动水力机械(水轮机)转 动，将水能转变为机械能，通过主轴带动发电机转 子转动,在发电机转子加以励磁电流,随着水轮发电 机组转动,切割磁力线, 发电机定子便可发出电来， 即旋转机械能转变为电能。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，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。
• 潮汐电站
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常规水电站分类
• 坝内式电站(河床式电站) • 坝后式电站 • 引水式电站 • 混合式电站
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1、坝内式电站
• 河床式水电厂的厂房与大坝一起建筑在河床
中，成为坝体的一部份，因而厂房本身应能 承受上游水压力，起挡水作用，厂房结构设 计与坝体相同。这种水电厂适用于水头较低 而所挡水建筑物很长的情况下，通常是在平 原河段上。
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二、水电厂在电力系统中的作用
• 承担基荷
无调节水电厂宜全年担负系 统基荷工作
• 调峰
有调节水电厂在枯水期宜在 峰荷工作 ，日调节水电 厂可尽量担任系统峰荷
• 调频
多年调节电站及大容量机组 可作系统调频机组
• 事故备用
只需几分钟就可启动或停机 ， 宜于作事故备用
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三、水电厂的分类
• 常规水电站 • 抽水蓄能电站 • 混合型水电站（既有常规机组又有抽水蓄
可根据它所在位置的不同而分为低水头闸 门和高水头闸门，即表面闸门和深水闸门。 发电用的进水口闸门和底孔闸门属于高水 头闸门；溢洪道上的闸门属于低水头闸门。 从其结构来划分，最常见的是平板闸门和 弧形闸门。
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用水建筑物的作用
• 进水和引水建筑物：它包括进
水口和引水道，其作用是自水 库或河流引取厂房机组所需的 流量。
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溢洪道、泄水孔的作用
• 泄水建筑物的主要作用
是宣泄洪水，故又称泄 洪建筑物。它可防止洪 水漫顶，确保大坝安全， 是水利枢纽中不可少的 主要建筑物。有的泄水 建筑物还可以用来放空 水库或施工导流等。泄 水建筑物按泄流方式可 分为溢流道和深式泄水 道两类。
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闸门的作用
• 闸门的作用是调节流量和控制洪水。闸门
• 进水口按电厂布置方式可分为
有压进水口和无压进水口。
• 引水道可分渠道、隧洞（无压
和有压）、压力水管、渡槽和 倒虹吸等。
• 此外，一些引水式水电站在引
水建筑物上还设有压力前池、 凋压室和调压阀等。
• 水电厂厂房：是用来装设动力
设备的。装设水轮发电机组及
其辅助设备的厂房称主厂房。
装设配电设备及其运行管理设
施的厂房称为副厂房。
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2、水力机械设备的组成及作用
• 主阀: 球阀、蝶阀 • 水轮机（立式、卧式）
反击式：轴流式、混流式、斜流式、贯流式 冲击式：一般用于小机组
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2.1水轮机的组成部分及作用
• 蜗壳：形成水力环量 • 座环：承受机组全部重量 • 底环及顶盖：固定活动导叶并形成转轮室 • 转轮：水能转化成机械能 • 活动导叶：控制水流量 • 轴：传递机械能 • 导轴承：承受径向水推力及控制摆度 • 尾水管：回收能量并导出水流
及导轴承冷却器、水轮机导轴承及主轴密封、水 冷式变压器、水冷式空气压缩机、深井泵的润滑 等。
• 技术供水水源：上游水库（压力钢管或蜗壳取水、
坝前取水）、下游水库、地下水源
• 技术供水方式：自流供水、水泵供水、混合供水、
射流泵供水及其他供水方式。
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6.2 排水系统
• 排水系统作用：防止厂房内部积水和潮湿，
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2、坝后式电站
• 坝后式水电厂的厂房建筑物在坝后，厂房
不挡水，因而也称坝下式水电厂。其特点 是水头较高，厂房本身不承受上游水压。
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3、引水式电站
• 当天然河流坡降较大时，可借助坡降较小
的引水道引水用以集中水头，采用这种开 发方式为引水式开发。根据引水道的形式 不同，又分为无压引水式开发水电厂和有 压引水式开发水电厂两种。
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水电厂的出力和发电量的计算公式为 P=9.81ηQH (kW) η代表水轮发电机效率 Q代表单位流量（m3/s） H代表上下游水位落差（m）
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水力发电厂流程简介
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1、进水口、尾水闸门 2、压力钢管 3、主阀 4、水轮机 5、发电机 6、控制室 7、发电机开关 8、主变 9、配电装置 10、输电线
• 挡水建筑物——坝； • 泄水建筑物——溢洪道、泄水孔； • 闸门； • 用水建筑物——水电站进水引水建筑物
和厂房。
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坝的作用
• 坝的作用是拦截水流、
抬高水位、形成水库， 造成上下游之间的水位 差，使其具备水力发电 的基本条件。在有调节 库容的坝式水电站上， 坝同时实现集中河段落 差和调节河流中的流量 的双重作用，不仅为发 电部门服务，同时也为 防汛、灌溉、航运、给 水等部门服务。
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3、发电设备的组成及作用
• 发电机
定子：产生感应电势 转子：产生旋转磁场 推力轴承：承受轴向水推
力及机组转动部件自重 导轴承：承受径向水推力
并限制摆度 轴：传递机械能
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4、变电设备的组成及作用
•Hale Waihona Puke 变压器：改变交流电的电压等级（升、降 电压） 干式：铁芯、绕组 油浸式：底座、钟罩、 油枕、铁芯、绕组
12
4、混合式电站
• 在一个河段上，用筑坝和有压引水道共同
来集中河段上两部分落差的开发方式称为 混合式开发。这种开发方式的水电厂称为 混合式水电厂 。
13
四、水电站的组成部分
• 水工建筑物 • 水力机械设备 • 发电设备 • 变电设备 • 配电设备 • 输电设备 • 控制及辅助设备
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1、水工建筑物各组成部分
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5、配电设备的组成
• 开关（断路器） • 闸刀（隔离开关） • 电压互感器 • 电流互感器 • 避雷器 • 汇流母线
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6、水电站辅助设备组成
• 油系统：绝缘油、润滑油 • 水系统：技术供水、渗漏排水、检修排水 • 气系统：高压气、中压气、低压气
25
6.1 技术供水系统
• 主要对象：发电机空气冷却器、发电机推力轴瓦
水电厂生产流程及发电基本原理
简介
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一、水力发电基本原理
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 力即利用水力(具有水头)推动水力机械(水轮机)转 动，将水能转变为机械能，通过主轴带动发电机转 子转动,在发电机转子加以励磁电流,随着水轮发电 机组转动,切割磁力线, 发电机定子便可发出电来， 即旋转机械能转变为电能。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，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。