水电站发电原理简介

　　水力发电基本生产过程

水力发电是利用江河水流在高处处低处之间存在的位能进行发电。它的基本过程是：从河流较高处或水库内引水，利用水的压力或流速冲动水轮机旋转，将水能转变为机械能，通过水轮机的水流到河流的较低处或水库下游；水轮机再带动发电机旋转，将机械能转变成电能，然后经升压变压器的送电线，将电能送到负荷中心，降压后供给工农业和居民用电需要。

　　水电站的分类
　　水电站分为以下几种类型：
　　1、坝库式水电站；
　　2、引水式水电站；
　　3、水库引水式水电站；
　　4、径流式水电站；
　　5、抽水蓄能电站；
　　6、潮汐电站；

　　1、坝库式水电站（或称堤坝式、蓄水式）
　　原理：在河道中拦河筑坝建水库，有两个作用：
　　1）拥高水位，集中落差；
　　2）形成水库，调节径流，使其适应用电要求，并取得防洪、灌溉、航运、给水、渔业、游览等综合利益。
　　发电厂房一般设在坝体的下游，有的设在坝内。
　　简图如下一页图示：

坝库式水电站原理简图

　　2、引水式水电站

这种水电站建在河流比降较陡的河段或大河湾处，在河段上游筑坝引水，用引水渠道、隧洞、压力水管等将水引到河段下游，用集中落差发电。这种水电站大都为高水头水电站。

简图如下页图示：

引水式水电站原理简图

　　3、水库引水式水电站（或称混合式）

由拦河坝和引水道共同集中落差，并由水库调节径流。原理简图如下：

　　4、径流式水电站

在河道中拦河筑低坝或闸，建低水头电站，无调节库容，靠天然径流发电，或仅有少量调节库容，进行日或周调节。有的发电厂房也用来挡水，作为拦河坝的一部分。有的为了减少坝的高度的水库淹没损失，结合渠道引水以集中落差。

原理简图如下：

径流式水电站原理简图

　　抽水蓄能电站

抽水蓄能电站设有上下两座水库，用压力隧道夺力水管相连。利用电力系统中深夜低谷负荷时和节假日的多余电能，从下库抽水蓄存上库，待高峰负荷时从上库放水至下库进行发电，起到调峰的作用。

　　不利用天然流量发电的，是纯抽水蓄能电站。

　　上水库位于河流上，也可利用天然流量发电，即常规水电站结合抽水蓄能的，称为混合式抽水蓄能电站。

　　6、潮汐电站

利用海洋的潮汐落差发电。在海湾口门处筑坝建水库，将海湾与外海隔开，涨潮时内高外低，都可利用发电。

　　介绍几种水电站重要设备
　　 水工建筑物
　　 水轮机发电机组

　　水工建筑物
　　 挡水建筑物

用以拦截水流，拥高水位，形成水库。如拦河坝、水闸等
　　 泄洪建筑物
　　用以排泄大洪水，以保河坝安全。如溢流坝、河岸溢洪道、泄洪孔泄洪隧洞以及消能设施
　　 发电用专门建筑物
　　如进水口、引水建筑物、发电厂房、尾水渠、开关站等
　　 其它专门建筑物
　　如用天灌溉的进水闸、输水孔，用于航道的船闸等

　　挡水建筑物----拦河坝
　　拦河坝：用来挡水的挡水建筑物。
　　按筑坝材料分为---土坝、堆石坝、浆砌石坝、混凝土坝、混合材料坝。其中浆砌石坝、混凝土坝
　　按结构特点又可分：为重力坝、拱坝、支墩坝、土石坝。

　　泄洪建筑物
　　泄洪建筑物要通过水库需要泄放的最大洪水，以保大坝安全，它有以下几种形式：
　　1、溢流坝：结合坝体建筑的一种表面泄洪建筑物。通常在坝顶附近设置溢流口用控制闸门。
　　2、河岸溢洪道：布置在坝外河岸的一种泄洪建筑物。
　　3、坝身泄洪孔：坝身泄洪孔设在重力坝、拱坝和支墩坝的水面以下较深处。有的深孔作为排沙和放空水库用。
　　4、其它泄洪建筑物：泄洪管道、泄洪隧洞、泄洪闸门等。
　　5 消能设施：在泄洪建筑物出口设置消除泄放水注巨大能量的设施，如：护坦、消力池、消力墩、跳流鼻坎等。

　　发电厂专门建筑物
　　进水口：引水发电的进水口要设闸控制，闸前设拦污栅挡住杂物。坝库式水电站的进水口设在死水位以下的泥沙淤积面上。引水式水电站的进水口要设沉沙池。
　　引水建筑物：当发电厂房紧靠在坝体下游时，进水口可接上压力水管直接引至厂房。当发电厂房远离进水口时，要经过渠道、无压洞、压力洞或管道引水，并设调节器压塔（室）或前池进行调压，再经压力引水管引至厂房。
　　发电厂房：用于安装发电设备的建筑物。
　　尾水渠：使水轮机做功后的排水流水通畅，排回原河道内。
　　开关站：水轮发电机发出的低奢电流，经变压器升压后通过开关设备由高压送电线送出。

　　水轮机发电机组
　　水轮机发电机组由水轮机和水轮发电机构成
　　水轮机：水轮机是一种将水能转换为机械能的机器。
　　水轮发电机：将水轮机的机械能转化为电能的机器。与汽轮发电机相比，有转速较低、磁极数较多、结构尺寸和重量较大、一般采用竖轴等特点。

水轮机结构剖面图

水电厂厂房图