水力发电站基本原理与类型

水力发电站基本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。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

水力发电的能量转换过程天然水能可利用水能旋转机械能电能建筑物和设备水轮机发电机水利系统机电系统坝后式水电站水力发电站按组成建筑物特征的主要类型坝式、河床式、引水式电站坝后式水电站水力发电站按组成建筑物特征的主要类型引水式水电站水力发电站按组成建筑物特征的主要类型引水式水电站水力发电站按组成建筑物特征的主要类型混合式水电站水力发电站按组成建筑物特征的主要类型水轮发电机组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。

基础尾水管泄水锥轮叶转轮体转轮室底环蜗壳座环导叶支持盖顶盖导叶操作机构受油器永磁机上机架上挡风板定子转子下挡风板推力轴承下风罩推力支架柱段推力支架锥段空冷器水轮发电机组水轮机水流能量转换特征反击式冲击式水轮机的主要分类混流式轴流式斜流式贯流式冲击式反击式轴流定浆式轴流转浆式水斗式双击式斜击式全贯流式半贯流式灯泡式轴伸式竖井式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。

水轮机利用水流的动能进行工作；转轮露在空气中。水轮机的主要分类反击式：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混流式水轮机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

反击式水轮机混流式：幅向进流，轴向出流1－主轴；2－叶片；3－导叶；4－蜗壳；5－尾水管12345反击式水轮机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

反击式水轮机轴流式：轴向进流，轴向出流1－导叶；2－叶片；3－轮毂4－蜗壳；5－尾水管123445反击式水轮机斜流三式水三轮机水流三在转三轮区三内沿三着与三主轴三成某三一角三度的三方向三流动三，其三转轮三叶片三大多三做成三可转三的形三式。适用三水头三在轴三流式三与混三流式三水轮三机之三间，三约为40三~2三00三m。1—蜗壳；2—导叶；3—转轮叶片；4—尾水管反击三式水三轮机斜流三式：斜向三进流三，斜三向出三流12341－蜗三壳；2－导三叶；3－叶三片；4－尾三水管可转三动叶三片反击三式水三轮机贯流三式水三轮机一种三流道三近似三为直三筒状三的卧三轴式三水轮三机，三它不三设引三水蜗三壳，三叶片三可做三成固三定的三和可三转动三的两三种。贯流三式水三轮机三的适三用水三头为1~三25三m，适三用于三低水三头、三大流三量的三水电三站。根据三其发三电装三置形三式的三不同三，分三为全三贯流三式和三半贯三流式三两类三。反击三式水三轮机1—转轮三叶片三；2—转轮三轮缘三；3—发电三机转三子轮三辋；4—发电三机定三子；5、6—支柱三；7—轴颈三；8—轮毂三；9—锥形三插入三物；10三—拉紧三杆；11三—导叶三；12三—推力三轴承三；13三—导轴三承反击三式水三轮机全贯三流式三水轮三机全贯三流式三水轮三机的三发电三机转三子直三接安三装在三转轮三叶片三的外三缘，三它的三优点三是流三道平三直、三过流三量大三、效三率高三。但三由于三转轮三叶片三外缘三的线三速度三大、三周线三长，三因而三旋转三密封三困难三，目三前已三很少三使用三。半贯三流式三水轮三机半贯三流式三水轮三机有三轴伸三式、三竖井三式和三灯泡三式等三装置三形式三。轴伸三式和三竖井三式结三构简三单、三维护三方便三，但三效率三较低三，一三般只三用于三小型三水电三站。灯泡三贯流三式水三轮机三，其三结构三紧凑三、稳三定性三好、三效率三较高三，三使用三广泛三。反击三式水三轮机轴伸贯流式水轮发电机组1—转轮三；2—水轮三机主三轴；3—尾水三管；4—齿轮三转动三机构三；5—发电三机反击三式水三轮机竖井贯流式水轮发电机组反击三式水三轮机发电三机组三安装三在密三闭的三灯泡三体1－导三叶；2－转三轮；3－发三电机三；4－灯三泡123412反击三式水三轮机灯泡贯流式水轮发电机组冲击三式水三轮机水斗式水轮机水流三由喷三嘴喷三射出三来沿三着转三轮圆三周的三切线三方向三冲击三在斗三叶上三做功冲击三式水三轮机斜击式水轮机水流三由喷三嘴喷三射出三来沿三着与三转轮三旋转三平面三成某三一角三度进三入叶三片，三适用三于高三水头三，中三小型三的水三电站冲击三式水三轮机双击式水轮机水流三从喷三嘴流三出后三，从三转轮三外周三通过三径向三叶片三进入三转轮三中心三，进三行第三一次三能量三交换三，再三从转三轮中三心通三过径三向叶三片流三出转三轮，三完成三第二三次能三量交三换。三适用三水头三范围10三~1三50三m，结三构简三单、三效率三低，三出力三较小三，应三用不三多。小结三：水轮三机类三型及三应用三水头三范围水三轮三发三电三机推力三轴承三位于三转子三上方三的发三电机三，它三适用三于转三速在10三0r三/m三in以上三。其三优点三是推三力轴三承损三耗小三，装三配方三便，三运转三较稳三定；三缺点三是机三组高三度较三大，三耗费三钢材三多。水轮三发电三机按三布置三方式三主要三有立三式与三卧式三两大三类，三其中三立式三水轮三发电三机又三分为悬挂三式与伞式发电三机。1、悬三挂式三发电三机:悬挂三式发电三机上下支撑下导与风闸下导轴承定子外壳2、伞式三发电三机推力三轴承三位于三转子三下方三，设三在下三机架三上传力三方式三：机三组转三动部三分重量→推力头→镜板→推力轴瓦→下机架→机座→基础上机三架：三只支三撑上三导轴三承和三励磁三机定三子。类型：1.普通三伞式三：三有上三、下三导轴三承2.半伞式:有上三导轴三承，三无下三导轴三承3.全伞式:无上三导轴三承，三有下三导轴三承(1三)三普通三伞式有上三、下三导轴三承(2三)三半伞三式有上三导，三无下三导。发电三机通三常将三上机三架埋三入发三电机三层地三板以三下。(3三)三全伞三式无上三导，三有下三导。转动三部分三重量→推力三轴承三支撑三结构→顶盖→座环二、三水电三站的三基本三类型按调三节能三力分三成：无调三节水三电站三、有三调节三水电三站按水三电站三的组三成建三筑物三及特三征分三为：坝式三、河三床式三、引三水式三电站(一)、坝三式水三电站用坝三集中三水头三的水三电站三称为三坝式三水电三站其特三点有三：水头三取决三于坝三高。引用三流量三较大三，电三站的三规模三也大三，水三能利三用较三充分三，综三合利三用效三益高三。投资三大，三工期三长。适用三：河三道坡三降较三缓，三流量三较大三，并三有筑三坝建三库的三条件三。二、三水电三站的三基本三类型坝后厂房万家三寨坝三后式三水电三站向家三坝水三电站三峡三水电三站(二)、河三床式三电站一般三修建三在河三道中三下游三河道三纵坡三平缓三的河三段上三，为三避免三大量三淹没三，建三低坝三或闸三。适用三水头三：大三中型三：25米以三下，三小型三：8~三10米以三下。厂房三和挡三水坝三并排三建在三河床三中，三共同三挡水三，故三厂房三也有三抗滑三稳定三问题三；厂房三高度三取决三于水三头的三高低三。引用三流量三大、三水头三低。二、三水电三站的三基本三类型河床三式电三站河床三式电三站河床三厂房富春三江河三床式三电站泄洪三闸葛州三坝水三电站河床厂房河床厂房开关站船闸泄洪闸(三)、引三水式三水电三站用引三水道三集中三水头三的电三站称三为引三水式三水电三站特点三：水头三相对三较高三，目三前最三大水三头已三达20三00米以三上。引用三流量三较小三，没三有水三库调三节径三流，三水量三利用三率较三低，三综合三利用三价值三较差三。电站三库容三很小三，基三本无三水库三淹没三损失三，工三程量三较小三，单三位造三价较三低。适用三条件三：适三合河三道坡三降较三陡，三流量三较小三的山三区性三河段三。二、三水电三站的三基本三类型类型三：1.无压三引水三电站引水三建筑三物是三无压三的:渠道三或无三压隧三洞主要三建筑三物：低坝三，进三水口三，沉三沙池三，引三水渠(洞)，日三调节三池，三压力三前池三，压三力水三管，三厂房三，尾三水渠三。(三)、引三水式三水电三站二、三水电三站的三基本三类型无压三引水三式水三电站1-坝;2三-进水三口;3三-沉沙三池;4三-引水三渠道;5日调三节池;6三-压力三前池;三7-压力三管道;8三-厂房;三9-尾水三渠;1三0-配电三所;1三0-泄水三道2.有压三引水三式电三站引水三建筑三物是三有压三的：压力三隧洞(p三re三ss三ur三e三tu三nn三el三)主要三建筑三物：三低坝三，有三压隧三洞，三调压三室，三压力三水管三，厂三房，三尾水三渠。(三)、引三水式三水电三站二、三水电三站的三基本三类型有压三引水三式水三电站石龙坝有三压引三水式三水电三站云南三昆明三石龙三坝水三电站三是我三国大三陆的三第一三座水三电站三，其三装机三容量三仅为14三40三kW，19三10年7月开三工建三设，19三12年4月发三电。抽水三蓄能：系三统负三荷低三时，三利用三系统三多余三的电三能带三动泵三站机三组将三下库三的水三抽到三上库(电动三机+水泵)，三以水三的势三能形三式贮三存起三来；放水三发电：系三统负三荷高三时，三将上三库的三水放三下来三推动三水轮三发电三机组(水轮三机+发电三机)发电三，以三补充三系统三中电三能的三不足三。(四)、抽三水蓄三能电三站二、三水电三站的三基本三类型抽水三蓄能三电站三示意三图抽水蓄能三电站潮汐三：潮汐三现象三是海三水因三受日三月引三力而三产生三的周三期性三升降三运动三，即三海水三的潮三涨潮三落。潮汐三发电三原理三：利用三潮水三涨、三落产三生的三水位三差所三具有三势能三来发三电的三，也三就是三把海三水涨三、落三潮的三能量三变为三机械三能，三再把三机械三能转三变为三电能三（发三电）三的过三程。(五)、潮三汐电三站二、三水电三站的三基本三类型潮汐三发电三原理潮汐三电站三、水力三发电三特点水能三的自三然资三源优三势（三水量三储备三丰富三）水资三源可三综合三利用三（三防洪三、灌三溉、三养殖三、旅三游等三）水能三的调三节作三用（三调峰三、调三频）水力三发电三对环三境的三影响三小，三几乎三没有三污染三排放机组三工作三的灵三活