水力發(fā)電站基本原理與類型

水力發(fā)電站基本原理與類型水電站在水力發(fā)電的過程中，為了實(shí)現(xiàn)電能的連續(xù)產(chǎn)生需要修建一系列水工建筑物，也就是水電站。包括：進(jìn)水、引水、廠房、排水等。水電站是水、機(jī)、電的綜合體。一、水力發(fā)電的概念水力發(fā)電的基本原理是利用水位落差，配合水輪發(fā)電機(jī)產(chǎn)生電力，也就是利用水的位能轉(zhuǎn)為水輪的機(jī)械能，再以機(jī)械能推動(dòng)發(fā)電機(jī)，而得到電力。科學(xué)家們以此水位落差的天然條件，有效的利用流力工程及機(jī)械物理等，精心搭配以達(dá)到最高的發(fā)電量，供人們使用廉價(jià)又無污染的電力。水力發(fā)電的基本原理是利用水位落差，配合水輪發(fā)電機(jī)產(chǎn)生電力，也就是利用水

水力發(fā)電的能量轉(zhuǎn)換過程天然水能可利用水能旋轉(zhuǎn)機(jī)械能電能建筑物和設(shè)備水輪機(jī)發(fā)電機(jī)水利系統(tǒng)機(jī)電系統(tǒng)壩后式水電站水力發(fā)電站按組成建筑物特征的主要類型壩式、河床式、引水式電站壩后式水電站水力發(fā)電站按組成建筑物特征的主要類型引水式水電站水力發(fā)電站按組成建筑物特征的主要類型引水式水電站水力發(fā)電站按組成建筑物特征的主要類型混合式水電站水力發(fā)電站按組成建筑物特征的主要類型水輪發(fā)電機(jī)組水輪發(fā)電機(jī)組水輪機(jī)是將水能轉(zhuǎn)變?yōu)樾D(zhuǎn)機(jī)械能，從而帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)出電能的一種機(jī)械。水輪機(jī)與發(fā)電機(jī)聯(lián)接成的整體稱為水輪發(fā)電機(jī)組。

基礎(chǔ)尾水管泄水錐輪葉轉(zhuǎn)輪體轉(zhuǎn)輪室底環(huán)蝸殼座環(huán)導(dǎo)葉支持蓋頂蓋導(dǎo)葉操作機(jī)構(gòu)受油器永磁機(jī)上機(jī)架上擋風(fēng)板定子轉(zhuǎn)子下?lián)躏L(fēng)板推力軸承下風(fēng)罩推力支架柱段推力支架錐段空冷器水輪發(fā)電機(jī)組水輪機(jī)水流能量轉(zhuǎn)換特征反擊式?jīng)_擊式水輪機(jī)的主要分類混流式軸流式斜流式貫流式?jīng)_擊式反擊式軸流定漿式軸流轉(zhuǎn)漿式水斗式雙擊式斜擊式全貫流式半貫流式燈泡式軸伸式豎井式利用水流的勢(shì)能和動(dòng)能進(jìn)行工作；轉(zhuǎn)輪完全淹沒在密閉的水體中。

水輪機(jī)利用水流的動(dòng)能進(jìn)行工作；轉(zhuǎn)輪露在空氣中。水輪機(jī)的主要分類反擊式：水流方向和流速大小受葉片約束而改變,從而對(duì)葉片一個(gè)反作用力反擊式水輪機(jī)混流式水輪機(jī)水流從四周沿徑向進(jìn)入轉(zhuǎn)輪，然后近似以軸向流出轉(zhuǎn)輪。應(yīng)用水頭范圍較廣，約為20~700m，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行穩(wěn)定且效率高，是應(yīng)用最廣泛的一種水輪機(jī)。1—主軸；2—葉片；3—導(dǎo)葉

反擊式水輪機(jī)混流式：幅向進(jìn)流，軸向出流1－主軸；2－葉片；3－導(dǎo)葉；4－蝸殼；5－尾水管12345反擊式水輪機(jī)軸流式水輪機(jī)水流在導(dǎo)葉與轉(zhuǎn)輪之間由徑向流動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)檩S向流動(dòng)，而在轉(zhuǎn)輪區(qū)內(nèi)水流保持軸向流動(dòng)。應(yīng)用水頭約為3~80m，在中低水頭、大流量水電站中得到了廣泛應(yīng)用。1—導(dǎo)葉；2—葉片；3—輪轂

反擊式水輪機(jī)軸流式：軸向進(jìn)流，軸向出流1－導(dǎo)葉；2－葉片；3－輪轂4－蝸殼；5－尾水管123445反擊式水輪機(jī)斜流三式水三輪機(jī)水流三在轉(zhuǎn)三輪區(qū)三內(nèi)沿三著與三主軸三成某三一角三度的三方向三流動(dòng)三，其三轉(zhuǎn)輪三葉片三大多三做成三可轉(zhuǎn)三的形三式。適用三水頭三在軸三流式三與混三流式三水輪三機(jī)之三間，三約為40三~2三00三m。1—蝸殼；2—導(dǎo)葉；3—轉(zhuǎn)輪葉片；4—尾水管反擊三式水三輪機(jī)斜流三式：斜向三進(jìn)流三，斜三向出三流12341－蝸三殼；2－導(dǎo)三葉；3－葉三片；4－尾三水管可轉(zhuǎn)三動(dòng)葉三片反擊三式水三輪機(jī)貫流三式水三輪機(jī)一種三流道三近似三為直三筒狀三的臥三軸式三水輪三機(jī)，三它不三設(shè)引三水蝸三殼，三葉片三可做三成固三定的三和可三轉(zhuǎn)動(dòng)三的兩三種。貫流三式水三輪機(jī)三的適三用水三頭為1~三25三m，適三用于三低水三頭、三大流三量的三水電三站。根據(jù)三其發(fā)三電裝三置形三式的三不同三，分三為全三貫流三式和三半貫三流式三兩類三。反擊三式水三輪機(jī)1—轉(zhuǎn)輪三葉片三；2—轉(zhuǎn)輪三輪緣三；3—發(fā)電三機(jī)轉(zhuǎn)三子輪三輞；4—發(fā)電三機(jī)定三子；5、6—支柱三；7—軸頸三；8—輪轂三；9—錐形三插入三物；10三—拉緊三桿；11三—導(dǎo)葉三；12三—推力三軸承三；13三—導(dǎo)軸三承反擊三式水三輪機(jī)全貫三流式三水輪三機(jī)全貫三流式三水輪三機(jī)的三發(fā)電三機(jī)轉(zhuǎn)三子直三接安三裝在三轉(zhuǎn)輪三葉片三的外三緣，三它的三優(yōu)點(diǎn)三是流三道平三直、三過流三量大三、效三率高三。但三由于三轉(zhuǎn)輪三葉片三外緣三的線三速度三大、三周線三長(zhǎng)，三因而三旋轉(zhuǎn)三密封三困難三，目三前已三很少三使用三。半貫三流式三水輪三機(jī)半貫三流式三水輪三機(jī)有三軸伸三式、三豎井三式和三燈泡三式等三裝置三形式三。軸伸三式和三豎井三式結(jié)三構(gòu)簡(jiǎn)三單、三維護(hù)三方便三，但三效率三較低三，一三般只三用于三小型三水電三站。燈泡三貫流三式水三輪機(jī)三，其三結(jié)構(gòu)三緊湊三、穩(wěn)三定性三好、三效率三較高三，三使用三廣泛三。反擊三式水三輪機(jī)軸伸貫流式水輪發(fā)電機(jī)組1—轉(zhuǎn)輪三；2—水輪三機(jī)主三軸；3—尾水三管；4—齒輪三轉(zhuǎn)動(dòng)三機(jī)構(gòu)三；5—發(fā)電三機(jī)反擊三式水三輪機(jī)豎井貫流式水輪發(fā)電機(jī)組反擊三式水三輪機(jī)發(fā)電三機(jī)組三安裝三在密三閉的三燈泡三體1－導(dǎo)三葉；2－轉(zhuǎn)三輪；3－發(fā)三電機(jī)三；4－燈三泡123412反擊三式水三輪機(jī)燈泡貫流式水輪發(fā)電機(jī)組沖擊三式水三輪機(jī)水斗式水輪機(jī)水流三由噴三嘴噴三射出三來沿三著轉(zhuǎn)三輪圓三周的三切線三方向三沖擊三在斗三葉上三做功沖擊三式水三輪機(jī)斜擊式水輪機(jī)水流三由噴三嘴噴三射出三來沿三著與三轉(zhuǎn)輪三旋轉(zhuǎn)三平面三成某三一角三度進(jìn)三入葉三片，三適用三于高三水頭三，中三小型三的水三電站沖擊三式水三輪機(jī)雙擊式水輪機(jī)水流三從噴三嘴流三出后三，從三轉(zhuǎn)輪三外周三通過三徑向三葉片三進(jìn)入三轉(zhuǎn)輪三中心三，進(jìn)三行第三一次三能量三交換三，再三從轉(zhuǎn)三輪中三心通三過徑三向葉三片流三出轉(zhuǎn)三輪，三完成三第二三次能三量交三換。三適用三水頭三范圍10三~1三50三m，結(jié)三構(gòu)簡(jiǎn)三單、三效率三低，三出力三較小三，應(yīng)三用不三多。小結(jié)三：水輪三機(jī)類三型及三應(yīng)用三水頭三范圍水三輪三發(fā)三電三機(jī)推力三軸承三位于三轉(zhuǎn)子三上方三的發(fā)三電機(jī)三，它三適用三于轉(zhuǎn)三速在10三0r三/m三in以上三。其三優(yōu)點(diǎn)三是推三力軸三承損三耗小三，裝三配方三便，三運(yùn)轉(zhuǎn)三較穩(wěn)三定；三缺點(diǎn)三是機(jī)三組高三度較三大，三耗費(fèi)三鋼材三多。水輪三發(fā)電三機(jī)按三布置三方式三主要三有立三式與三臥式三兩大三類，三其中三立式三水輪三發(fā)電三機(jī)又三分為懸掛三式與傘式發(fā)電三機(jī)。1、懸三掛式三發(fā)電三機(jī):懸掛三式發(fā)電三機(jī)上下支撐下導(dǎo)與風(fēng)閘下導(dǎo)軸承定子外殼2、傘式三發(fā)電三機(jī)推力三軸承三位于三轉(zhuǎn)子三下方三，設(shè)三在下三機(jī)架三上傳力三方式三：機(jī)三組轉(zhuǎn)三動(dòng)部三分重量→推力頭→鏡板→推力軸瓦→下機(jī)架→機(jī)座→基礎(chǔ)上機(jī)三架：三只支三撐上三導(dǎo)軸三承和三勵(lì)磁三機(jī)定三子。類型：1.普通三傘式三：三有上三、下三導(dǎo)軸三承2.半傘式:有上三導(dǎo)軸三承，三無下三導(dǎo)軸三承3.全傘式:無上三導(dǎo)軸三承，三有下三導(dǎo)軸三承(1三)三普通三傘式有上三、下三導(dǎo)軸三承(2三)三半傘三式有上三導(dǎo)，三無下三導(dǎo)。發(fā)電三機(jī)通三常將三上機(jī)三架埋三入發(fā)三電機(jī)三層地三板以三下。(3三)三全傘三式無上三導(dǎo)，三有下三導(dǎo)。轉(zhuǎn)動(dòng)三部分三重量→推力三軸承三支撐三結(jié)構(gòu)→頂蓋→座環(huán)二、三水電三站的三基本三類型按調(diào)三節(jié)能三力分三成：無調(diào)三節(jié)水三電站三、有三調(diào)節(jié)三水電三站按水三電站三的組三成建三筑物三及特三征分三為：壩式三、河三床式三、引三水式三電站(一)、壩三式水三電站用壩三集中三水頭三的水三電站三稱為三壩式三水電三站其特三點(diǎn)有三：水頭三取決三于壩三高。引用三流量三較大三，電三站的三規(guī)模三也大三，水三能利三用較三充分三，綜三合利三用效三益高三。投資三大，三工期三長(zhǎng)。適用三：河三道坡三降較三緩，三流量三較大三，并三有筑三壩建三庫的三條件三。二、三水電三站的三基本三類型壩后廠房萬家三寨壩三后式三水電三站向家三壩水三電站三峽三水電三站(二)、河三床式三電站一般三修建三在河三道中三下游三河道三縱坡三平緩三的河三段上三，為三避免三大量三淹沒三，建三低壩三或閘三。適用三水頭三：大三中型三：25米以三下，三小型三：8~三10米以三下。廠房三和擋三水壩三并排三建在三河床三中，三共同三擋水三，故三廠房三也有三抗滑三穩(wěn)定三問題三；廠房三高度三取決三于水三頭的三高低三。引用三流量三大、三水頭三低。二、三水電三站的三基本三類型河床三式電三站河床三式電三站河床三廠房富春三江河三床式三電站泄洪三閘葛州三壩水三電站河床廠房河床廠房開關(guān)站船閘泄洪閘(三)、引三水式三水電三站用引三水道三集中三水頭三的電三站稱三為引三水式三水電三站特點(diǎn)三：水頭三相對(duì)三較高三，目三前最三大水三頭已三達(dá)20三00米以三上。引用三流量三較小三，沒三有水三庫調(diào)三節(jié)徑三流，三水量三利用三率較三低，三綜合三利用三價(jià)值三較差三。電站三庫容三很小三，基三本無三水庫三淹沒三損失三，工三程量三較小三，單三位造三價(jià)較三低。適用三條件三：適三合河三道坡三降較三陡，三流量三較小三的山三區(qū)性三河段三。二、三水電三站的三基本三類型類型三：1.無壓三引水三電站引水三建筑三物是三無壓三的:渠道三或無三壓隧三洞主要三建筑三物：低壩三，進(jìn)三水口三，沉三沙池三，引三水渠(洞)，日三調(diào)節(jié)三池，三壓力三前池三，壓三力水三管，三廠房三，尾三水渠三。(三)、引三水式三水電三站二、三水電三站的三基本三類型無壓三引水三式水三電站1-壩;2三-進(jìn)水三口;3三-沉沙三池;4三-引水三渠道;5日調(diào)三節(jié)池;6三-壓力三前池;三7-壓力三管道;8三-廠房;三9-尾水三渠;1三0-配電三所;1三0-泄水三道2.有壓三引水三式電三站引水三建筑三物是三有壓三的：壓力三隧洞(p三re三ss三ur三e三tu三nn三el三)主要三建筑三物：三低壩三，有三壓隧三洞，三調(diào)壓三室，三壓力三水管三，廠三房，三尾水三渠。(三)、引三水式三水電三站二、三水電三站的三基本三類型有壓三引水三式水三電站石龍壩有三壓引三水式三水電三站云南三昆明三石龍三壩水三電站三是我三國(guó)大三陸的三第一三座水三電站三，其三裝機(jī)三容量三僅為14三40三kW，19三10年7月開三工建三設(shè)，19三12年4月發(fā)三電。抽水三蓄能：系三統(tǒng)負(fù)三荷低三時(shí)，三利用三系統(tǒng)三多余三的電三能帶三動(dòng)泵三站機(jī)三組將三下庫三的水三抽到三上庫(電動(dòng)三機(jī)+水泵)，三以水三的勢(shì)三能形三式貯三存起三來；放水三發(fā)電：系三統(tǒng)負(fù)三荷高三時(shí)，三將上三庫的三水放三下來三推動(dòng)三水輪三發(fā)電三機(jī)組(水輪三機(jī)+發(fā)電三機(jī))發(fā)電三，以三補(bǔ)充三系統(tǒng)三中電三能的三不足三。(四)、抽三水蓄三能電三站二、三水電三站的三基本三類型抽水三蓄能三電站三示意三圖抽水蓄能三電站潮汐三：潮汐三現(xiàn)象三是海三水因三受日三月引三力而三產(chǎn)生三的周三期性三升降三運(yùn)動(dòng)三，即三海水三的潮三漲潮三落。潮汐三發(fā)電三原理三：利用三潮水三漲、三落產(chǎn)三生的三水位三差所三具有三勢(shì)能三來發(fā)三電的三，也三就是三把海三水漲三、落三潮的三能量三變?yōu)槿龣C(jī)械三能，三再把三機(jī)械三能轉(zhuǎn)三變?yōu)槿娔苋òl(fā)三電）三的過三程。(五)、潮三汐電三站二、三水電三站的三基本三類型潮汐三發(fā)電三原理潮汐三電站三、水力三發(fā)電三特點(diǎn)水能三的自三然資三源優(yōu)三勢(shì)（三水量三儲(chǔ)備三豐富三）水資三源可三綜合三利用三（三防洪三、灌三溉、三養(yǎng)殖三、旅三游等三）水能三的調(diào)三節(jié)作三用（三調(diào)峰三、調(diào)三頻）水力三發(fā)電三對(duì)環(huán)三境的三影響三小，三幾乎三沒有三污染三排放機(jī)組三工作三的靈三活