水电站介绍及分类

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水电站介绍及分类

水电站是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。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。这些建筑物的综合体称水电站枢纽或水利枢纽。

将水能转换为电能的综合工程设施 。一般包括由挡水、泄水建筑物形成的水库和水电站引水系统、发电厂房、机电设备等。水库的高水位水经引水系统流入厂房推动水轮发电机组发出电能，再经升压变压器、开关站和输电线路输入电网。

一．站分类：

按照水电站利用水源的性质，可分为三类。

① 常规水电站：利用天然河流、湖泊等水源发电；

② 抽水蓄能电站：利用电网中负荷低谷时多余的电力，将低处下水库的水抽到高处上水库

存蓄，待电网负荷高峰时放水发电，尾水至下水库，从而满足电网调峰等电力负荷的需要；

③ 潮汐电站：利用海潮涨落所形成的潮汐能发电。

二．电站对天然水流的利用方式和调节能力，可以分为两类。

①径流式水电站：没有水库或水库库容很小,对天

然水量无调节能力或调节能力很小的水电站;

②蓄水式水电站：设有一定库容的水库，对天然水流具有不

同调节能力的水电站。

三．站工程建设中，还常采用以下分类方法。

①按水电站的开发方式，即按集中水头的手段和水电站的工程布置,可分为坝式水电站、引水式水电站和坝－引水混合式水电站三种基本类型。这是工程建设中最通用的分类方法。

②按水电站利用水头的大小，可分为高水头、中水头和低水头水电站。世界上对水头的具体划分没有统一的规定。有的国家将水头低于 15m 作为低水头水电站,15～70m 为中水头水电站，71～250m 为高水头水电站，水头大于250m 时为特高水头水电站。中国通常称水头大于70m 为高水头水电站，低于30m 为低水头水电站，30～70m 为中水头水电站。这一分类标准与水电站主要建筑物的等级划分和水轮发电机组的分类适用范围，均较适应。

③按水电站装机容量的大小，可分为大型、中型和小型水电站。各国一般把装机容量5000kW 以下的水电站定为小水电站，5000～10万kW 为中型水电站,10万～100万kW 为大型水电

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站,超过100万kW 的为巨型水电站。中国规定将水电站分为五等，其中：装机容量大于75万kW 为一等〔大(1)型水电站〕，75万～25万kW 为二等〔大(2)型水电站〕,25万～2.5万kW 为三等〔中型水电站〕,2.5万～0.05万kw 为四等〔小(1)型水电站〕,小于0.05万kW 为五等〔小(2)型水电站〕；但统计上常将1.2万kW 以下作为小水电站。

沿革水电站

1878年法国建成世界第一座水电站。20世纪30年代后，水电站的数量和装机容量均有很大发展。80年代末，世界上一些工业发达国家，如瑞士和法国的水能资源已几近全部开发。20世纪世界装机容量最大的水电站是巴西和巴拉圭合建的伊泰普水电站，装机1260万千瓦。世界第一座抽水蓄能电站是瑞士于1879年建成的勒顿抽水蓄能电

站。世界装机容量最大的抽水蓄能电站是1985年投产的美国巴斯康

蒂抽水蓄能电站。世界第一座潮汐电站于1913年建于德国北海之滨。

最大的潮汐电站是法国建于圣玛珞湾的朗斯潮汐电站，装机24万千

瓦。日本在1978年建成的海明号波浪发电试验船则是世界上第一座

大型波能发电站。中国大陆最早建成的水电站是云南省昆明市郊的石龙坝水电站(1912)。中国1988年竣工的湖北葛洲坝水利枢纽，装机271.5万千瓦。中国1986年在浙江省建成试验性的江厦潮汐电站，

装机3200千瓦。中国的广州抽水蓄能电站，一期工程装机120万千瓦，计划在90年代完工。1994年已开工兴建的三峡水利枢纽建成后，装机容量为1786万千瓦，将是世界上最大的水电站。

建筑物

通常用坝拦蓄水流、抬高水位形成水库，并修建溢流坝、溢洪道、泄水孔、泄洪洞（水工隧洞）等泄水建筑物

宣泄多余洪水。水电站引水建筑物可采用渠道、隧洞或压力钢管，

其首部建筑物称进水口。水电站厂房分为主厂房和副厂房，主厂

房包括安装水轮发电机组或抽水蓄能机组和各种辅助设备的主

机室，以及组装、检修设备的装配场。副厂房包括水电站的运行、

控制、试验、管理和操作人员工作、生活的用房。引水建筑物将

水流导入水轮机，经水轮机和尾水道至下游。当有压引水道或有

压尾水道较长时，为减小水击压力常修建调压室。而在无压引水

道末端与发电压力水管进口的连接处常修建前池。为了将电厂生

产的电能输入电网还要修建升压开关站。此外，尚需兴建辅助性

生产建筑设施及管理和生活用建筑。 机电设备

将水能转变为电能的机电设备称水电站动力设备。其在常规水电站和潮汐电站为水轮机和水轮发电机组成的水轮发电机组，及附属的调速器、油压装置、励磁设备等。抽水蓄能电站的动力设备为由水泵水轮机和水轮发电电动机组成的抽水蓄能机组及其附属的电气、机械设备。水电站的电气装置除水轮发电机及其附属设备外，还包括发电机电压配电设备、升压变压器、高压配电装置和监视、控制、测量、信号和保护性电气设备等。

刘家峡水电站

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水电站的总装机容量P 由下式计算：

P = 9.81QHη

式中 Q ——通过水轮机的水流量，m3/s ；

H ——水电站的水头，m

η——水电站的总效率，一般为0.85~0.86

实质（原理）

水电站其实是利用了太阳能和重力。利用太阳能将水从低处经蒸发后

“运”到高处，地球的重力使水的重力势能转化为动能。人们通过建水

电站将机械能转化为电能供人们使用，是一个间接利用太阳能的装

置。再次说明了地球上的一切能源都由太阳供给。

水电事业的展望：

中国已建成葛洲坝、乌江渡、白山、龙羊峡和以礼河梯级等各类常规水电站，建成了潘家口等大型抽水蓄能电站

（见潘家口水利枢纽）和试验性的江厦潮汐电站。 今后在水力资源丰

富而又未充分开发的国家（如中国），常规水电站的建设将稳步增长。

大型电站的机组单机容量将向巨型化发展。同时，随着经济发展和能源

日益紧张，小水电将受到各国的重视。由于电网调峰、调频、调相的需

要，抽水蓄能电站将有较快的发展。而潮汐电站和波浪能电站的建设由

于受建站条件及造价等因素制约，在近期内不会有大幅度的增长。各类

电站的自动化和远动化将进一步完善和推广。

水电站