水电站基本构造原理与类型 ppt课件
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水电站课件PPTNO.16
水电站 规划部分
HYDROPOWER ENGINEERING
课程总复习
水力发电原理、电站工作参数 水能资源开发方式与水电站的类型
水轮机部分
类型与结构组成 工作原理与相似理论 水轮机特性曲线 水轮机选型设计 水轮ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ调速设备
水电站 引水建筑物部分
HYDROPOWER ENGINEERING
水电站进水口 水电站引水明渠、隧洞 压力前池与日调节池 压力管道 水击及调节保证计算 水击现象、水击基本方程、水击类型 简单管水击简化计算 机组转速变化计算 调保计算标准与措施 调压室的作用
水电站 水电站厂房部分
水电站厂房布置设计
厂房组成
HYDROPOWER ENGINEERING
厂房的机电设备：水流系统、电流系统、机械控制设备系 统、电气控制设备系统、辅助设备系统 厂房建筑物组成：主厂房、副厂房、变压器场及高压开关 站 立轴机组厂房布置 卧轴机组厂房布置
水电站厂房结构设计
结构特点 发电机机座结构设计 蜗壳与尾水管结构设计
水电站基本构造原理与类型课件
动能转换为机械能
水轮机的转轮将接受水流的动能，并将其转换为机械能。
机械能转换为电能
发电机将水轮机的机械能转换为电能。
水轮机的种类与特点
冲击式水轮机
适用于高水头、小流量的水电站，其结构简单，制造容易， 但效率较低。
反击式水轮机
适用于中、低水头，大流量的水电站，其效率较高，但结构 较复杂，制造难度较大。
水轮机的工作原理与构造
工作原理
水轮机的工作原理是利用水流对转轮叶片的冲击力，使转轮旋转，从而驱动发电机转动。
构造
水轮机主要由转轮、导叶、喷嘴、座环等组成。
水轮机的选型与匹配
选型
根据水电站的水流条件、流量等因素，选择合适类型的水轮机。
匹配
水轮机的匹配需要考虑与发电机、水泵等设备的匹配，以确保整个水电站的正常运行。
水轮机的改造与升级
总结词
水轮机改造与升级是提升水电站效能的重要手段。
详细描述
水轮机是水电站的核心设备，其改造与升级对于提高 水电站的发电效率和可靠性具有关键作用。改造升级 水轮机通常包括优化转轮设计、改进导叶和喷嘴等部 件，以适应不同水文条件和增加发电量。
水电站控制系统的升级
总结词
升级水电站控制系统可实现智能化、自动化的发电管理 。
潮汐式水电站
潮汐式水电站概述
潮汐式水电站是一种利用潮汐能进行发电的水电站，分为单库和双 库两种类型。
潮汐式水电站特点
潮汐式水电站能够利用潮汐能进行发电，具有较高的能源利用效率 和较低的建设成本。
潮汐式水电站适用条件
适用于海岸线较长、潮汐能较为丰富的地区。
抽水蓄能式水电站
1 2
抽水蓄能式水电站概述
水电站的重要性
能源供应
水轮机的转轮将接受水流的动能，并将其转换为机械能。
机械能转换为电能
发电机将水轮机的机械能转换为电能。
水轮机的种类与特点
冲击式水轮机
适用于高水头、小流量的水电站，其结构简单，制造容易， 但效率较低。
反击式水轮机
适用于中、低水头，大流量的水电站，其效率较高，但结构 较复杂，制造难度较大。
水轮机的工作原理与构造
工作原理
水轮机的工作原理是利用水流对转轮叶片的冲击力，使转轮旋转，从而驱动发电机转动。
构造
水轮机主要由转轮、导叶、喷嘴、座环等组成。
水轮机的选型与匹配
选型
根据水电站的水流条件、流量等因素，选择合适类型的水轮机。
匹配
水轮机的匹配需要考虑与发电机、水泵等设备的匹配，以确保整个水电站的正常运行。
水轮机的改造与升级
总结词
水轮机改造与升级是提升水电站效能的重要手段。
详细描述
水轮机是水电站的核心设备，其改造与升级对于提高 水电站的发电效率和可靠性具有关键作用。改造升级 水轮机通常包括优化转轮设计、改进导叶和喷嘴等部 件，以适应不同水文条件和增加发电量。
水电站控制系统的升级
总结词
升级水电站控制系统可实现智能化、自动化的发电管理 。
潮汐式水电站
潮汐式水电站概述
潮汐式水电站是一种利用潮汐能进行发电的水电站，分为单库和双 库两种类型。
潮汐式水电站特点
潮汐式水电站能够利用潮汐能进行发电，具有较高的能源利用效率 和较低的建设成本。
潮汐式水电站适用条件
适用于海岸线较长、潮汐能较为丰富的地区。
抽水蓄能式水电站
1 2
抽水蓄能式水电站概述
水电站的重要性
能源供应
水利水电工程概论课件 第6章 水电站
潮汐：潮汐现象是海水因受日月引力 而产生的周期性升降运动，即海水的潮涨 潮落。
潮汐发电原理：利用潮水涨、落产生 的水位差所具有势能来发电的，也就是把 海水涨、落潮的能量变为机械能，再把机 械能转变为电能（发电）的过程。
潮汐发电原理
单向
仅在退潮时利用池中高水
潮汐
位与退潮低水位的落差发
潮
电站
电。
汐
电
坝
河床式 ( H＜30~40m)
式
水
电
引水道布置于坝内
站
厂房位置
坝后式
坝后式厂房 坝内式厂房
引水道布置于河岸
河岸式厂房
河床式水电站
当水头较小，厂房本身能承受水压力，与坝并排 建在河道中，而成为挡水建筑物的一部分。 工程实例：葛洲坝水电站，富春江水电站。
坝后式厂房
适用于水头较高的电站，厂房设置在坝后，厂 房本身不起挡水作用。典型实例：三峡水电站。
易于制作 ▪ 缺点：相同水头损失下，造价较高 ▪ 布置：平面尺寸大，与前室、调压室连接困难 ▪ 适用：(1) 单机流量大、长度短的地下埋管或明管；
(2) 混凝土坝内管道
▪ 压力管道的供水方式Ⅱ
2．联合供水： 一根主管，向多台机组供水。单机规模大，多分
岔管。机组前设快速阀门。 ▪ 优点：相同水头损失下，造价较低 ▪ 缺点：结构复杂（岔管）、灵活性差 ▪ 布置：较容易 ▪ 适用：广泛应用于地下埋管和明管，机组数较
6.3 压力管道的功用和类型
▪ 压力管道的概念
水库 引水管道末端的前池 调压室
有压状态
全部或大 部分水头
水轮机
对坝式电站，压力管道的起点一般是水库进 水口；对无压引水式的电站，压力管道的起点一 般是压力前池；对有压引水式电站，压力管道的 起点一般是从调压室开始。
潮汐发电原理：利用潮水涨、落产生 的水位差所具有势能来发电的，也就是把 海水涨、落潮的能量变为机械能，再把机 械能转变为电能（发电）的过程。
潮汐发电原理
单向
仅在退潮时利用池中高水
潮汐
位与退潮低水位的落差发
潮
电站
电。
汐
电
坝
河床式 ( H＜30~40m)
式
水
电
引水道布置于坝内
站
厂房位置
坝后式
坝后式厂房 坝内式厂房
引水道布置于河岸
河岸式厂房
河床式水电站
当水头较小，厂房本身能承受水压力，与坝并排 建在河道中，而成为挡水建筑物的一部分。 工程实例：葛洲坝水电站，富春江水电站。
坝后式厂房
适用于水头较高的电站，厂房设置在坝后，厂 房本身不起挡水作用。典型实例：三峡水电站。
易于制作 ▪ 缺点：相同水头损失下，造价较高 ▪ 布置：平面尺寸大，与前室、调压室连接困难 ▪ 适用：(1) 单机流量大、长度短的地下埋管或明管；
(2) 混凝土坝内管道
▪ 压力管道的供水方式Ⅱ
2．联合供水： 一根主管，向多台机组供水。单机规模大，多分
岔管。机组前设快速阀门。 ▪ 优点：相同水头损失下，造价较低 ▪ 缺点：结构复杂（岔管）、灵活性差 ▪ 布置：较容易 ▪ 适用：广泛应用于地下埋管和明管，机组数较
6.3 压力管道的功用和类型
▪ 压力管道的概念
水库 引水管道末端的前池 调压室
有压状态
全部或大 部分水头
水轮机
对坝式电站，压力管道的起点一般是水库进 水口；对无压引水式的电站，压力管道的起点一 般是压力前池；对有压引水式电站，压力管道的 起点一般是从调压室开始。
01水力发电的原理和水电站的类型-图文
01水力发电的原理和水电站的类型-图文水力发电的原理和水电站的类型新安江水电站1.1水力发电的基本原理及特点我国水能资源的特点总量丰富，分布均匀时间空间开发率低，发展迅速前景宏远，任重道远湖北水利水电职业技术学院1.1水力发电的基本原理及特点一、水力发电的基本原理在天然河流上，修建水工建筑物，集中水头，通过一定的流量将“载能水”输送到水轮机中，使水能→旋转机械能→带动发电机组发电→输电线路→用户湖北水利水电职业技术学院1.1水力发电的基本原理及特点二、水电站的出力和发电量的计算湖北水利水电职业技术学院1.1水力发电的基本原理及特点二、水电站的出力和发电量的计算出力：（功率）理论出力Pt9.81QHg实际出力P9.81QHKQH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。
2.η：k=9.81η水电站出力系数。
大中型水电站k=8.0~8.5；中小型水电站k=6.5~8.0。
湖北水利水电职业技术学院1.1水力发电的基本原理及特点二、水电站的出力和发电量的计算发电量：一定时段内水电站发出的电能总量，单位为kW·hEPT湖北水利水电职业技术学院1.1水力发电的基本原理及特点三、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)取之不尽可，用之不竭(5)环境优美，能源洁净湖北水利水电职业技术学院1.1水力发电的基本原理及特点三、水力发电特点缺点：(1)受自然条件限制(2)一次性投资大，工期长(3)事故后果严重(4)大型工程对环境、生态影响较大湖北水利水电职业技术学院1.2水能资源的开发方式及水电站的基本类型湖北水利水电职业技术学院1.2水能资源的开发方式及水电站的基本类型水电站的基本类型由P=9.81ηQH可知，发电必须有流量和水头。
形成水头方式——水电站的开发方式。
按其集中水头的方式不同分为：坝式、引水式和混合式三种基本方式。
水电厂设备的组成结构和基本原理 ppt课件
水电厂设备的组成结构和基本原理
水机设备组成及用途
3 调速器
水轮机调速器系统
系统的构成、用途与特点、主要组成部分说明
油压装置系统
液压系统的构成、部分元器件原理
水电厂设备的组成结构和基本原理
水轮机调速器系统——调速器
➢ 水轮机调节的定义：
随着电力系统负荷变化，水轮机相应地改变导叶开度，使水轮机组转速维持在某一预定值，或按某一预定
✓ 能使水轮发电机组自动或手动快速启动，适应电网负荷的增减，正常停机或紧急停机的需要。
✓
当水轮发电机组在电力系统中并列运行时，调速器能自动承担预定的负荷分配，使各机组能实现经济运行。
水电厂设备的组成结构和基本原理
水轮机调速器系统——调速器基本组成
1）测量元件。在调速器中主要是测量机组转速。微调
中以硬、软件结合进行数字测频。
2) 综合元件。将测频元件、反馈元件送来的信号加以
综合，并将综合后的信号作为调节信号送给放大元件。微 调中是由软件来控制。
3) 放大元件。将综合元件送来的调节信号加以放大，
以操作执行元件。微调中由电路与液压部分联合完成。
4) 执行元件。根据放大后的调节信号，操作导水机构，
改变导叶开度。执行元件一般均指水轮机接力器。
控制环 导叶连杆
活动导叶
作用：调节通过机 组过流系统的水的 流量，达到控制机 组转速的目的。
导叶套筒 顶盖 底环
水电厂设备的组成结构和基本原理
立式混流式水轮机构成部件——引水部件及泄水部件
混流式水轮机的引水部件主要由金属蜗壳、座环和基础环组成。水轮机的泄水部件主要由尾水管、泄水锥组成。
引水部件作用：以较 小的水力损失把水 流均匀地、对称地 引入导水部件，并 在进入导叶前形成 一定的环量。
水机设备组成及用途
3 调速器
水轮机调速器系统
系统的构成、用途与特点、主要组成部分说明
油压装置系统
液压系统的构成、部分元器件原理
水电厂设备的组成结构和基本原理
水轮机调速器系统——调速器
➢ 水轮机调节的定义：
随着电力系统负荷变化，水轮机相应地改变导叶开度，使水轮机组转速维持在某一预定值，或按某一预定
✓ 能使水轮发电机组自动或手动快速启动，适应电网负荷的增减，正常停机或紧急停机的需要。
✓
当水轮发电机组在电力系统中并列运行时，调速器能自动承担预定的负荷分配，使各机组能实现经济运行。
水电厂设备的组成结构和基本原理
水轮机调速器系统——调速器基本组成
1）测量元件。在调速器中主要是测量机组转速。微调
中以硬、软件结合进行数字测频。
2) 综合元件。将测频元件、反馈元件送来的信号加以
综合，并将综合后的信号作为调节信号送给放大元件。微 调中是由软件来控制。
3) 放大元件。将综合元件送来的调节信号加以放大，
以操作执行元件。微调中由电路与液压部分联合完成。
4) 执行元件。根据放大后的调节信号，操作导水机构，
改变导叶开度。执行元件一般均指水轮机接力器。
控制环 导叶连杆
活动导叶
作用：调节通过机 组过流系统的水的 流量，达到控制机 组转速的目的。
导叶套筒 顶盖 底环
水电厂设备的组成结构和基本原理
立式混流式水轮机构成部件——引水部件及泄水部件
混流式水轮机的引水部件主要由金属蜗壳、座环和基础环组成。水轮机的泄水部件主要由尾水管、泄水锥组成。
引水部件作用：以较 小的水力损失把水 流均匀地、对称地 引入导水部件，并 在进入导叶前形成 一定的环量。
水电站PPT学习课件PPT课件
第23页/共51页
第十一章 引水式地面厂房布置设计
第五节 装配场
功用：提供机组主要部件组装、检修的场地。
一、桥式起重机（桥吊）的选型
桥机类型：A.单小车桥吊；B.双小车桥吊。 选型依据：主厂房内需吊运的最重部件的重量。
最重部件一般为发电机转子（带轴）。 选型原则：技术经济比较确定桥吊的台数、类型及型号。 桥吊的特征参数：
P32
第19页/共51页
第十一章 引水式地面厂房布置设计
第四节 水轮机层及发电机层
二、发电机层的布置
1.设备布置
(1) 发电机：常见的布置方式有:上机架埋入式、定子埋 入式及定子外露式等三种。 相邻两台发电机之间的净距一般应不小于1.5m。
(2) 机旁盘：应布置在厂房的一侧（上游或下游），并应 尽量靠近调速器的操作柜及油压设备,且三者之间应 有不小于1.0m的间距。
1.跨度：应采用标准跨度LK。 2.安装高程：按需吊运的最大、最长部件及发电
机层设备布置等情况确定。
第24页/共51页
第十一章 引水式地面厂房布置设计
第五节 装配场
二、装配场的布置要点
1、装配场一般均布置在发电机层的一端，与主机房同宽。 一般与发电机层同层布置，也可与发电机层地坪不同高。
2、装配场的面积应满足一台机组大修的需要。一台机组大 修需要布置的检修部件通常为四大件： A、发电机转子； B、发电机上机架； C、水轮机转轮； D、水轮机顶盖。
第二节 水电站厂房的组成
二、厂房的建筑物组成
厂房枢纽建筑物一般由四部分建筑物组成： （1）主厂房； （2）副厂房； （3）变压器场； （4）高压开关站。 见图11-1。
第12页/共51页
第十一章 引水式地面厂房布置设计
第十一章 引水式地面厂房布置设计
第五节 装配场
功用：提供机组主要部件组装、检修的场地。
一、桥式起重机（桥吊）的选型
桥机类型：A.单小车桥吊；B.双小车桥吊。 选型依据：主厂房内需吊运的最重部件的重量。
最重部件一般为发电机转子（带轴）。 选型原则：技术经济比较确定桥吊的台数、类型及型号。 桥吊的特征参数：
P32
第19页/共51页
第十一章 引水式地面厂房布置设计
第四节 水轮机层及发电机层
二、发电机层的布置
1.设备布置
(1) 发电机：常见的布置方式有:上机架埋入式、定子埋 入式及定子外露式等三种。 相邻两台发电机之间的净距一般应不小于1.5m。
(2) 机旁盘：应布置在厂房的一侧（上游或下游），并应 尽量靠近调速器的操作柜及油压设备,且三者之间应 有不小于1.0m的间距。
1.跨度：应采用标准跨度LK。 2.安装高程：按需吊运的最大、最长部件及发电
机层设备布置等情况确定。
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第十一章 引水式地面厂房布置设计
第五节 装配场
二、装配场的布置要点
1、装配场一般均布置在发电机层的一端，与主机房同宽。 一般与发电机层同层布置，也可与发电机层地坪不同高。
2、装配场的面积应满足一台机组大修的需要。一台机组大 修需要布置的检修部件通常为四大件： A、发电机转子； B、发电机上机架； C、水轮机转轮； D、水轮机顶盖。
第二节 水电站厂房的组成
二、厂房的建筑物组成
厂房枢纽建筑物一般由四部分建筑物组成： （1）主厂房； （2）副厂房； （3）变压器场； （4）高压开关站。 见图11-1。
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第十一章 引水式地面厂房布置设计
水电原理和类型电力水利工程科技专业资料培训课件
波浪发电
利用波浪能，通过波浪能发电机组将波浪能转换 为电能的过程。
水电能源的利用方式
直接利用
水流直接冲击水轮机或涡轮机， 产生机械能，再通过发电机转换 为电能。
储能利用
将水能储存起来，在需要时再释 放出来，通过水轮机或涡轮机产 生机械能，再通过发电机转换为水能储存起来，在需要时再通 过水轮机或涡轮机产生机械能， 再通过发电机转换为电能。
潮汐能发电技术
潮汐能是一种可再生的能源，潮汐能发电技术利用潮 汐能转化为电能，具有环保、可持续等优点。
海洋温差发电技术
海洋温差发电技术利用表层海水与深层海水之间的温 差转化为电能，具有高效、环保等优点。
05 培训课件
培训课程设计
课程目标
明确培训目的，提高学员的水电原理和类型电力水利工程科技专 业知识和技能。
维护保养
02
水利工程设施需要定期进行维护保养，包括设备检查、维修和
更新等，以确保设施的可靠性和安全性。
应急处理
03
针对突发事件和自然灾害，水利工程需要建立应急处理机制，
及时应对和减轻灾害影响。
04 水电科技专业资料
水电科技发展历程
古代水利工程
古代人们通过修建水利工程来灌溉、防洪和 发电，如中国的都江堰、埃及的灌溉系统等 。
水电能源的优缺点
优点
可再生、清洁、可调节、资源丰富、 技术成熟等。
缺点
对地理位置要求高、对生态环境有一 定影响、建设周期长、投资成本高等。
02 水电类型
潮汐发电
1
潮汐发电是利用潮汐能进行发电的方式，其原理 是利用海水涨落时产生的势能发电。
2
潮汐发电具有可再生、清洁、能源稳定等优点， 但也存在建设成本高、对海洋生态影响等挑战。
利用波浪能，通过波浪能发电机组将波浪能转换 为电能的过程。
水电能源的利用方式
直接利用
水流直接冲击水轮机或涡轮机， 产生机械能，再通过发电机转换 为电能。
储能利用
将水能储存起来，在需要时再释 放出来，通过水轮机或涡轮机产 生机械能，再通过发电机转换为水能储存起来，在需要时再通 过水轮机或涡轮机产生机械能， 再通过发电机转换为电能。
潮汐能发电技术
潮汐能是一种可再生的能源，潮汐能发电技术利用潮 汐能转化为电能，具有环保、可持续等优点。
海洋温差发电技术
海洋温差发电技术利用表层海水与深层海水之间的温 差转化为电能，具有高效、环保等优点。
05 培训课件
培训课程设计
课程目标
明确培训目的，提高学员的水电原理和类型电力水利工程科技专 业知识和技能。
维护保养
02
水利工程设施需要定期进行维护保养，包括设备检查、维修和
更新等，以确保设施的可靠性和安全性。
应急处理
03
针对突发事件和自然灾害，水利工程需要建立应急处理机制，
及时应对和减轻灾害影响。
04 水电科技专业资料
水电科技发展历程
古代水利工程
古代人们通过修建水利工程来灌溉、防洪和 发电，如中国的都江堰、埃及的灌溉系统等 。
水电能源的优缺点
优点
可再生、清洁、可调节、资源丰富、 技术成熟等。
缺点
对地理位置要求高、对生态环境有一 定影响、建设周期长、投资成本高等。
02 水电类型
潮汐发电
1
潮汐发电是利用潮汐能进行发电的方式，其原理 是利用海水涨落时产生的势能发电。
2
潮汐发电具有可再生、清洁、能源稳定等优点， 但也存在建设成本高、对海洋生态影响等挑战。
水电站知识课件
一、水电站的基本类型
1、坝式水电站 （1）坝后式水电站 （2）河床式水电站 2、引水式水电站 （1）无压引水式 （2）有压引水式 3、混合式水电站
1
2
(河床式水电站) 3
（无压引水式）
4
5
二、水电站的基本组成
1、水电站的主要建筑物 （1）挡水建筑物： 土石坝、重力坝、拱坝 （2）、泄水建筑物： 溢流坝、河岸溢洪道、深式泄水道 （3）、进水建筑物： 无压进水口、压力进水口 （4）、引水建筑物： 引水渠道、渠道建筑物、无（有）压隧洞、压力钢管 （5）、平水建筑物： 压力前池、调压井 （6）、厂区建筑物 主、副厂房，升压站 （7）、枢纽中的其他建筑物
9
五、河流的梯级开发
对于较大的河流，一般要进行梯级开发， 即分期建成一连串的水电站系列，称为梯 级水电站。
10
六、水电站谈判中的要点
1、明确服务内容 2、水电站的开工日期及竣工日期。 3、水电站的装机容量。 4、水电站的引水方式。 5、水电站的水头高度。 6、水电站的可研、设计、施工、监理等是否 具
6
2、水电站的主要机电设备
（1）水流系统
将水能转化为机械能的一系列过流设备，包括：引水管、蝴蝶阀、 水轮机、 尾水管、尾水阀门、尾水渠等。
（2）电流系统
发电、变电、配电系统，包括发电机、变压器、户外开关站、高压 （低压）配电装置及各种电缆、母线等。
（3）电气控制设备系统
控制水电站运行的电气设备，包括中控室各种电气设备及各种监测 和操作设备等。
有相应的资质。 7、水电站的投资规模。 8、水电站的立项批准机关，装机在2.5WKW以上的
为省发改委立项。
11
七、相关文件资料
1、《关于做好机械、轻工、纺织、烟草、电力和贸易等行 业建设项目安全设施竣工验收工作的通知》（安监总管二字 【2005】34号） 2、《云南省安全监督管理局关于做好机械、轻工、纺织、 烟草、电力和贸易等行业建设项目安全设施竣工验收工作的 通知》（云安监管【2005】51号） 3、《关于加强建设项目安全设施“三同时”工作的通知》 （发改投资【2003】1346号） 4、《关于做好建设项目安全监管工作的通知》（安监总协 调【2006】124号） 5、《国家发改委办公厅关于水电站基本建设工程验收管理 有关事项的通知》（发改办能源【2003】1311号） 6、关于印发《水电建设工程安全设施竣工验收办法补充规 定》的通知 （水电规办【2006】0011号）
1、坝式水电站 （1）坝后式水电站 （2）河床式水电站 2、引水式水电站 （1）无压引水式 （2）有压引水式 3、混合式水电站
1
2
(河床式水电站) 3
（无压引水式）
4
5
二、水电站的基本组成
1、水电站的主要建筑物 （1）挡水建筑物： 土石坝、重力坝、拱坝 （2）、泄水建筑物： 溢流坝、河岸溢洪道、深式泄水道 （3）、进水建筑物： 无压进水口、压力进水口 （4）、引水建筑物： 引水渠道、渠道建筑物、无（有）压隧洞、压力钢管 （5）、平水建筑物： 压力前池、调压井 （6）、厂区建筑物 主、副厂房，升压站 （7）、枢纽中的其他建筑物
9
五、河流的梯级开发
对于较大的河流，一般要进行梯级开发， 即分期建成一连串的水电站系列，称为梯 级水电站。
10
六、水电站谈判中的要点
1、明确服务内容 2、水电站的开工日期及竣工日期。 3、水电站的装机容量。 4、水电站的引水方式。 5、水电站的水头高度。 6、水电站的可研、设计、施工、监理等是否 具
6
2、水电站的主要机电设备
（1）水流系统
将水能转化为机械能的一系列过流设备，包括：引水管、蝴蝶阀、 水轮机、 尾水管、尾水阀门、尾水渠等。
（2）电流系统
发电、变电、配电系统，包括发电机、变压器、户外开关站、高压 （低压）配电装置及各种电缆、母线等。
（3）电气控制设备系统
控制水电站运行的电气设备，包括中控室各种电气设备及各种监测 和操作设备等。
有相应的资质。 7、水电站的投资规模。 8、水电站的立项批准机关，装机在2.5WKW以上的
为省发改委立项。
11
七、相关文件资料
1、《关于做好机械、轻工、纺织、烟草、电力和贸易等行 业建设项目安全设施竣工验收工作的通知》（安监总管二字 【2005】34号） 2、《云南省安全监督管理局关于做好机械、轻工、纺织、 烟草、电力和贸易等行业建设项目安全设施竣工验收工作的 通知》（云安监管【2005】51号） 3、《关于加强建设项目安全设施“三同时”工作的通知》 （发改投资【2003】1346号） 4、《关于做好建设项目安全监管工作的通知》（安监总协 调【2006】124号） 5、《国家发改委办公厅关于水电站基本建设工程验收管理 有关事项的通知》（发改办能源【2003】1311号） 6、关于印发《水电建设工程安全设施竣工验收办法补充规 定》的通知 （水电规办【2006】0011号）
(水利水电工程概论课件)第6章水电站
特点：这种管道布置灵活，能和围岩共同承 担水压力，并且运行不受干扰，维护简单。但是 在地下水压较大的地方，管道受外压失稳的威胁 比较大，因此对地下埋管一般需要进行衬砌。
地下埋管示意图
按照衬砌形式的不同，将地下埋管分为以下四类：
分类
适用条件
应用情况
不衬砌 地质条件很好
喷锚或钢筋 混凝土衬砌
地质条件稍差
1、坝式水电站
原理: 利用筑坝集中河道落差，形成水头。 优点: 水头高（水头由坝高决定），调节性 能好; 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。 缺点: 淹没多、移民工作量大。投资大，工 期长。 适用条件: 河道坡降较缓，流量较大，并有 筑坝建库的条件。
坝式水电站分类
厂房位置
▪ 组成 1）从设备布置及运行要求的空间划分：
①主厂房：布置机组及其辅助设备的主机间和安 装、检修设备的装配场组成。
②副厂房：电站运行、控制、监视、通讯、试验 、管理等房间。
③主变场：布置主变压器场所。
④开关站：布置高压配电设备，高压开关、母线 保护设备等。
主厂房：主机间 + 安装、检修设备的装配场
特点：它由于进水口设于坝体，结构 紧凑简单，因此引水长度最短，水头损失 小，机组调节保证条件好。但是管道的安 装会干扰坝体施工，同时，坝内埋管空腔 会削弱坝体，使坝体应力恶化。
混凝土坝身管按照管道在坝身 上的不同位置，可以分为以下三类：
a．坝内埋管 (penstock embedded in dam)
副厂房：电站运行、控制、监视、通讯、试验、 管理等房间。应紧靠主厂房，基本上布置在主厂 房的上游侧，下游侧和端部。
主变压器：电流运输损失随电压增加而减小。出 厂布置升压变压器，用户端布置降压变压器。
地下埋管示意图
按照衬砌形式的不同，将地下埋管分为以下四类：
分类
适用条件
应用情况
不衬砌 地质条件很好
喷锚或钢筋 混凝土衬砌
地质条件稍差
1、坝式水电站
原理: 利用筑坝集中河道落差，形成水头。 优点: 水头高（水头由坝高决定），调节性 能好; 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。 缺点: 淹没多、移民工作量大。投资大，工 期长。 适用条件: 河道坡降较缓，流量较大，并有 筑坝建库的条件。
坝式水电站分类
厂房位置
▪ 组成 1）从设备布置及运行要求的空间划分：
①主厂房：布置机组及其辅助设备的主机间和安 装、检修设备的装配场组成。
②副厂房：电站运行、控制、监视、通讯、试验 、管理等房间。
③主变场：布置主变压器场所。
④开关站：布置高压配电设备，高压开关、母线 保护设备等。
主厂房：主机间 + 安装、检修设备的装配场
特点：它由于进水口设于坝体，结构 紧凑简单，因此引水长度最短，水头损失 小，机组调节保证条件好。但是管道的安 装会干扰坝体施工，同时，坝内埋管空腔 会削弱坝体，使坝体应力恶化。
混凝土坝身管按照管道在坝身 上的不同位置，可以分为以下三类：
a．坝内埋管 (penstock embedded in dam)
副厂房：电站运行、控制、监视、通讯、试验、 管理等房间。应紧靠主厂房，基本上布置在主厂 房的上游侧，下游侧和端部。
主变压器：电流运输损失随电压增加而减小。出 厂布置升压变压器，用户端布置降压变压器。
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。
.
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。
.
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
.
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
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。
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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
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水力发水电站电基本构站造原按理与类组型 成建筑物特征的主要类型 ❖ 引水式水电站
水力发水电站电基本构站造原按理与类组型 成建筑物特征的主要类型 ❖ 引水式水电站
水力发水电站电基本构站造原按理与类组型 成建筑物特征的主要类型 ❖ 混合式水电站
水电站基本构造原理与类型
水轮发电机组
水电站基本构造原理与类型
轴流定浆式 轴流转浆式
全贯流式 半贯流式
灯泡式 轴伸式 竖井式
冲击式
• 水斗式 • 双击式 • 斜击式
利用水流的动能进行工作； 转轮露在空气中。
反击式水轮机 水电站基本构造原理与类型
反击式：水流方向和 流速大小受叶片约束 而改变,从而对叶片 一个反作用力
反击式水轮机 水电站基本构造原理与类型
❖ 混流式水轮机；2－叶片；3－轮毂 4－蜗壳；5－尾水管
反击式水轮机 水电站基本构造原理与类型
❖ 斜流式水轮机
水流在转轮区内沿着与主轴成某一角度的方向流动，其 转轮叶片大多做成可转的形式。
适用水头在轴流式与混流式水轮机之间，约为40~200m。
1—蜗壳；2—导叶；3—转轮叶片；4—尾水管
水力发电站基本原理与类型
水电站基本构造原理与类型
水
电
站
在水力发电的过程中，为了实现电能的连续产生需要修建 一系列水工建筑物，也就是水电站。
包括：进水、引水、厂房、排水等。
水电站是水、机、电的综合体。
一、水力发电的概念 水电站基本构造原理与类型
水 力 发 电 的 基 本 原 理 是 利 用 水 位 落 差 ，配合水轮发电机产生电力，也 就是利用水的位能转为水轮的机械能， 再以机械能推动发电机，而得到电力。 科学家们以此水位落差的天然条件， 有效的利用流力工程及机械物理等， 精心搭配以达到最高的发电量，供人 们使用廉价又无污染的电力。
反击式水轮机 水电站基本构造原理与类型
斜流式：斜向进流，斜向出流
1－蜗壳；2－导叶； 3－叶片；4－尾水管
2 1
可转动叶片
3 4
反击式水轮机 水电站基本构造原理与类型
❖ 贯流式水轮机
一种流道近似为直筒状的卧轴式水轮机，它不设引水蜗 壳，叶片可做成固定的和可转动的两种。
贯流式水轮机的适用水头为1~25m，适用于低水头、大流 量的水电站。
根据其发电装置形式的不同，分为全贯流式和半贯流式 两类。
反击式水轮机 水电站基本构造原理与类型
❖ 全贯流式水轮机 全贯流式水轮机的发电机转子直接安装在转轮叶片的外 缘，它的优点是流道平直、过流量大、效率高。但由于 转轮叶片外缘的线速度大、周线长，因而旋转密封困难， 目前已很少使用。
1—转轮叶片；2—转轮轮缘；3—发电机转子轮辋；4—发电机定子；5、6—支柱；7—轴颈； 8—轮毂；9—锥形插入物；10—拉紧杆； 11—导叶；12—推力轴承；13—导轴承
小结：水水电站基轮本构造机原理与类类型 型及应用水头范围
水电站基本构造原理与类型
水轮发电机
水电站基本构造原理与类型
反击式水轮机 水电站基本构造原理与类型
❖ 轴流式水轮机
水流在导叶与转轮之间由径向流动转变为轴向流动，而 在转轮区内水流保持轴向流动。
应用水头约为3~80m，在中低水头、大流量水电站中得到 了广泛应用。
1—导叶；2—叶片；3—轮毂
反击式水轮机 水电站基本构造原理与类型
轴流式：轴向进流，轴向出流
反击式水轮机 水电站基本构造原理与类型
❖ 半贯流式水轮机 半贯流式水轮机有轴伸式、竖井式和灯泡式等装置形式 。 轴伸式和竖井式结构简单、维护方便，但效率较低，一 般只用于小型水电站。 灯泡贯流式水轮机，其结构紧凑、稳定性好、效率较高 ， 使用广泛。
反击式水轮机 水电站基本构造原理与类型
轴伸贯流式水轮发电机组
1—转轮；2—水轮机主轴；3—尾水管；4—齿轮转动机构；5—发电机
反击式水轮机 水电站基本构造原理与类型
竖井贯流式水轮发电机组
反击式水轮机 水电站基本构造原理与类型
灯泡贯流式水轮发电机组 发电机组安装在密闭的灯泡体
1－导叶；2－转轮； 3－发电机；4－灯泡
4
1 3
2
1 2
冲击式水轮机 水电站基本构造原理与类型
水斗式水轮机
水流由喷嘴喷射出来沿着转轮圆周 的切线方向冲击在斗叶上做功
冲击式水轮机 水电站基本构造原理与类型
斜击式水轮机
水流由喷嘴喷射出来沿着与转轮旋转平面成某一角度进入叶 片，适用于高水头，中小型的水电站
冲击式水轮机 水电站基本构造原理与类型
双击式水轮机
水流从喷嘴流出后，从转轮外周通过径向叶片进入转轮中 心，进行第一次能量交换，再从转轮中心通过径向叶片流 出转轮，完成第二次能量交换。适用水头范围10~150m， 结构简单、效率低，出力较小，应用不多。
水 轮 发 电 机 组
水轮机是将水能转变 为旋转机械能，从而带 动发电机发出电能的一 种机械。
水轮机与发电机联接 成的整体称为水轮发电 机组。
受油水电器站基本构造原理与类型
导叶操作机构
顶盖
支持盖
水
导叶
轮
座环
发
蜗壳
电
底环
机
转轮体
组 转轮室
轮叶
泄水锥 尾水管 基础
永磁机 上机架 上挡风板 定子 转子
下挡风板 下风罩
水流从四周沿径向进入转轮，然后近似以轴向流出转轮。 应用水头范围较广，约为20~700m ，结构简单、运行稳
定且效率高，是应用最广泛的一种水轮机。
1—主轴；2—叶片；3—导叶
反击式水轮机 水电站基本构造原理与类型
混流式：幅向进流，轴向出流
1
4
2
3 5
1－主轴；2－叶片；3－导叶； 4－蜗壳；5－尾水管
推力轴承 推力支 架柱段
推力支 架锥段
空冷器
水电站基本构造原理与类型
水轮机
水轮机的主要分类 水电站基本构造原理与类型
水流能量转换特征
反击式 冲击式
水轮机的主要分类 水电站基本构造原理与类型
利用水流的势能和动能进行工作； 转轮完全淹没在密闭的水体中。
水轮机
反击式
• 混流式 • 轴流式 • 斜流式 • 贯流式
水力发电的能量转换过程 水电站基本构造原理与类型
水利系统 建筑物和设备
机电系统
水轮机
发电机
天然水能
可利用水能
旋转机械能
电能
水力发水电站电基本构站造原按理与类组型 成建筑物特征的主要类型
❖ 坝后式水电站
坝式、河床式、引水式电站
水力发水电站电基本构站造原按理与类组型 成建筑物特征的主要类型 ❖ 坝后式水电站