水力發(fā)電站原理

【專家解說(shuō)】：水力發(fā)電就是利用水力(具有水頭)推動(dòng)水力機(jī)械(水輪機(jī))轉(zhuǎn)動(dòng)，將水能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能，如果在水輪機(jī)上接上另一種機(jī)械(發(fā)電機(jī))隨著水輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)便可發(fā)出電來(lái)，這時(shí)機(jī)械能又轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?。水力發(fā)電在某種意義上講是水的勢(shì)能變成機(jī)械能，又變成電能的轉(zhuǎn)換過(guò)程。 　　將水能轉(zhuǎn)換為電能的綜合工程設(shè)施。又稱水電廠。它包括為利用水能生產(chǎn)電能而興建的一系列水電站建筑物及裝設(shè)的各種水電站設(shè)備。利用這些建筑物集中天然水流的落差形成水頭，匯集、調(diào)節(jié)天然水流的流量，并將它輸向水輪機(jī)，經(jīng)水輪機(jī)與發(fā)電機(jī)的聯(lián)合運(yùn)轉(zhuǎn)，將集中的水能轉(zhuǎn)換為電能，再經(jīng)變壓器、開關(guān)站和輸電線路等將電能輸入電網(wǎng)。有些水電站除發(fā)電所需的建筑物外，還常有為防洪、灌溉、航運(yùn)、過(guò)木、過(guò)魚等綜合利用目的服務(wù)的其他建筑物。這些建筑物的綜合體稱水電站樞紐或水利樞紐。 　　水電站有各種不同的分類方法。按照水電站利用水源的性質(zhì)，可分為三類。①常規(guī)水電站：利用天然河流、湖泊等水源發(fā)電；②抽水蓄能電站：利用電網(wǎng)中負(fù)荷低谷時(shí)多余的電力，將低處下水庫(kù)的水抽到高處上水庫(kù)存蓄，待電網(wǎng)負(fù)荷高峰時(shí)放水發(fā)電，尾水至下水庫(kù)，從而滿足電網(wǎng)調(diào)峰等電力負(fù)荷的需要；③潮汐電站：利用海潮漲落所形成的潮汐能發(fā)電。 　　按照水電站對(duì)天然水流的利用方式和調(diào)節(jié)能力，可以分為兩類。①?gòu)搅魇剿娬荆簺](méi)有水庫(kù)或水庫(kù)庫(kù)容很小,對(duì)天然水量無(wú)調(diào)節(jié)能力或調(diào)節(jié)能力很小的水電站;②蓄水式水電站：設(shè)有一定庫(kù)容的水庫(kù)，對(duì)天然水流具有不同調(diào)節(jié)能力的水電站。 　　在水電站工程建設(shè)中，還常采用以下分類方法。①按水電站的開發(fā)方式，即按集中水頭的手段和水電站的工程布置,可分為壩式水電站、引水式水電站和壩－引水混合式水電站三種基本類型。這是工程建設(shè)中最通用的分類方法。②按水電站利用水頭的大小，可分為高水頭、中水頭和低水頭水電站。世界上對(duì)水頭的具體劃分沒(méi)有統(tǒng)一的規(guī)定。有的國(guó)家將水頭低于 15m作為低水頭水電站,15～70m為中水頭水電站，71～250m為高水頭水電站，水頭大于250m時(shí)為特高水頭水電站。中國(guó)通常稱水頭大于70m為高水頭水電站，低于30m為低水頭水電站，30～70m為中水頭水電站。這一分類標(biāo)準(zhǔn)與水電站主要建筑物的等級(jí)劃分和水輪發(fā)電機(jī)組的分類適用范圍，均較適應(yīng)。③按水電站裝機(jī)容量的大小，可分為大型、中型和小型水電站。各國(guó)一般把裝機(jī)容量5000kW以下的水電站定為小水電站，5000～10萬(wàn)kW為中型水電站,10萬(wàn)～100萬(wàn)kW為大型水電站,超過(guò)100萬(wàn)kW的為巨型水電站。中國(guó)規(guī)定將水電站分為五等，其中：裝機(jī)容量大于75萬(wàn)kW為一等〔大(1)型水電站〕，75萬(wàn)～25萬(wàn)kW為二等〔大(2)型水電站〕,25萬(wàn)～2.5萬(wàn)kW為三等〔中型水電站〕,2.5萬(wàn)～0.05萬(wàn)kw為四等〔小(1)型水電站〕,小于0.05萬(wàn)kW為五等〔小(2)型水電站〕；但統(tǒng)計(jì)上常將1.2萬(wàn)kW以下作為小水電站。