水力發(fā)電廠(水電站知識必備)

1.水電站知識必備

軸流式水輪機

適用于較低水頭的電站。在相同水頭下，其比轉(zhuǎn)數(shù)較混流式水輪機為高。軸流定槳式水輪機的葉片固定在轉(zhuǎn)輪體上，葉片安放角不能在運行中改變，效率曲線較陡，適用于負(fù)荷變化小或可以用調(diào)整機組運行臺數(shù)來適應(yīng)負(fù)荷變化的電站。

混流式水輪機

是世界上使用最廣泛的一種水輪機，由美國工程師弗朗西斯于1849年發(fā)明，故又稱弗朗西斯水輪機。與軸流轉(zhuǎn)槳式相比，其結(jié)構(gòu)較簡單，最高效率也比軸流式的高，但在水頭和負(fù)荷變化大時，平均效率比軸流轉(zhuǎn)槳式的低，這類水輪機的最高效率有的已超過95%?；炝魇剿啓C適用的水頭范圍很寬，為5~700米，但采用最多的是40~300米。

1。 水輪機有哪些工作參數(shù)？

水輪機的基本工作參數(shù)有水頭、流量、轉(zhuǎn)速、出力和效率。

水輪機水頭是指水輪機進(jìn)口斷面與其出口斷面的單位重量水流能量的差值，用H表示，單位為m。

水輪機流量是指單位時間內(nèi)通過水輪機過水?dāng)嗝娴乃黧w積。

水輪機轉(zhuǎn)速是指水輪機主軸每分鐘旋轉(zhuǎn)的次數(shù)。

水輪機出力是指水輪機軸端輸出的功率。

水輪機效率是指水輪機出力與水流出力之比。

2 。水輪機有哪幾種類型？

水輪機可分為反擊式和沖擊式兩大類。

反擊式水輪機包括混流式水輪機（HL）、軸流定槳式水輪機（ZD）、軸流轉(zhuǎn)槳式水輪機（ZZ）、斜流式水輪機（XL）、貫流定獎式本輪機（GD）和貫流轉(zhuǎn)槳式水輪機（GZ）六種型式。

沖擊式水輪機包括水斗式（切擊式）水輪機（CJ）、斜擊式水輪機（XJ）和雙擊式水輪機（SJ）三種形式。

3 ?；炝魇剿啓C的特點及適用范圍？

混流式水輪機又稱法蘭斯式水輪機，水流由徑向進(jìn)入轉(zhuǎn)輪，大體沿軸向流出?；炝魇剿啓C應(yīng)用水頭范圍較大，結(jié)構(gòu)簡單，運行可靠，效率高。是現(xiàn)代應(yīng)用最廣泛的水輪機之一。水頭適用范圍50~700m。

4 。軸流式水輪機的特點及適用范圍？

軸流式水輪機，轉(zhuǎn)輪區(qū)域內(nèi)水流沿軸向流動，水流在導(dǎo)葉與轉(zhuǎn)輪間由徑向轉(zhuǎn)為軸向。

定槳式結(jié)構(gòu)簡單，但它在偏離設(shè)計工況時效率會急劇下降，適用于功率不大及水頭變化幅度較小的電站，一般水頭范圍3~50m。轉(zhuǎn)槳式結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，它通過槳葉的轉(zhuǎn)動與導(dǎo)葉的轉(zhuǎn)動相互配合，實現(xiàn)導(dǎo)葉與槳葉的雙重調(diào)節(jié)，擴大了高效區(qū)的出力范圍，有較好的運行穩(wěn)定性。目前，應(yīng)用水頭范圍從幾米直到50~70m。

5 。斜流式水輪機的特點及適用范圍？

斜流式水輪機，水流對于主軸是斜向流動的，它是50年代發(fā)展起來的一種機型，與軸流轉(zhuǎn)槳式水輪機相似，葉片可以轉(zhuǎn)動從而實現(xiàn)雙重調(diào)節(jié)，有較寬的高效率區(qū)。適用水頭范圍40~700m。這種水輪機常被用來作可逆式水力機械，在抽水蓄能電站中較為多見。

6 。水斗式水輪機的特點及適用范圍？

水斗式水輪機又稱培爾頓（ Petion）水輪機，它靠從噴嘴出來的射流沿轉(zhuǎn)輪圓周切線方向沖擊轉(zhuǎn)輪斗葉而做功。水斗式水輪機應(yīng)用水頭較高，小型水斗式用于水頭40~250m，大型水斗式用在水頭400~4500m。

7 。斜擊式水輪機的特點及適用范圍？

斜擊式水輪機，噴嘴出來的射流，在進(jìn)口與轉(zhuǎn)能平面成一角（通常為22.5度）。這種水輪機用在中小型水電站中，水頭適用范圍在400m以下。

8 。如何讀懂得水輪機的牌號？

根據(jù)我國JBB84-74"水輪機型號編制規(guī)則"規(guī)定，水輪機牌號由三部分組成，每一部分之間用"-"分開。第一部分的符號是該水輪機型式的漢語拼音的第一個字母，阿拉伯?dāng)?shù)字表示該水輪機的特征比轉(zhuǎn)速。第二部分由兩個漢語拼音字母組成，前一個表示水輪機主軸的布置型式，后一個表示引水室特征。第三部分是以厘米為單位的轉(zhuǎn)輪標(biāo)稱直徑。

9 。各種類型水輪機的標(biāo)稱直徑是如何規(guī)定的？

混流式水輪機標(biāo)稱直徑是轉(zhuǎn)輪葉片進(jìn)口邊上的最大直徑，即轉(zhuǎn)輪下環(huán)與葉片進(jìn)口邊交點處直徑。

軸流式和斜流式水輪機標(biāo)稱直徑是轉(zhuǎn)輪葉片軸線與轉(zhuǎn)輪室相交處的轉(zhuǎn)輪室內(nèi)徑。 水斗式水輪機標(biāo)稱直徑是轉(zhuǎn)輪與射流中正線相切的節(jié)圓直徑。

2.水力發(fā)電站原理

水力發(fā)電就是利用水力（具有水頭）推動水力機械（水輪機）轉(zhuǎn)動，將水能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能，如果在水輪機上接上另一種機械（發(fā)電機）隨著水輪機轉(zhuǎn)動便可發(fā)出電來，這時機械能又轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔堋ＫΠl(fā)電在某種意義上講是水的勢能變成機械能，又變成電能的轉(zhuǎn)換過程。

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，經(jīng)水輪機與發(fā)電機的聯(lián)合運轉(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、過木、過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)荷低谷時多余的電力，將低處下水庫的水抽到高處上水庫存蓄，待電網(wǎng)負(fù)荷高峰時放水發(fā)電，尾水至下水庫，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。

按照水電站對天然水流的利用方式和調(diào)節(jié)能力，可以分為兩類。①徑流式水電站：沒有水庫或水庫庫容很小，對天然水量無調(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)有一定庫容的水庫，對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。世界上對水頭的具體劃分沒有統(tǒng)一的規(guī)定。有的國家將水頭低于 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時為特高水頭水電站。中國通常稱水頭大于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劃分和水輪發(fā)電機組的分類適用范圍，均較適應(yīng)。③按水電站裝機容量的大小，可分為大型、中型和小型水電站。各國一般把裝機容量5000kW以下的水電站定為小水電站，5000~10萬kW為中型水電站，10萬~100萬kW為大型水電站，超過100萬kW的為巨型水電站。中國規(guī)定將水電站分為五等，其中：裝機容量大于75萬kW為一等〔大（1）型水電站〕，75萬~25萬kW為二等〔大（2）型水電站〕，25萬~2.5萬kW為三等〔中型水電站〕，2.5萬~0.05萬kw為四等〔?。?）型水電站〕，小于0.05萬kW為五等〔?。?）型水電站〕；但統(tǒng)計上常將1.2萬kW以下作為小水電站。

3.水力發(fā)電原理

以具有位能或動能的水沖水輪機，水輪機即開始轉(zhuǎn)動，若我們將發(fā)電機連接到水輪機，則發(fā)電機即可開始發(fā)電。如果我們將水位提高來沖水輪機，可發(fā)現(xiàn)水輪機轉(zhuǎn)速增加。因此可知水位差愈大則水輪機所得動能愈大，可轉(zhuǎn)換之電能愈高。這就是水力發(fā)電的基本原理。

能量轉(zhuǎn)化過程是：上游水的重力勢能轉(zhuǎn)化為水流的動能，水流通過水輪機時將動能傳遞給汽輪機，水輪機帶動發(fā)電機轉(zhuǎn)動將動能轉(zhuǎn)化為電能。因此是機械能轉(zhuǎn)化為電能的過程。

由于水電站自然條件的不同，水輪發(fā)電機組的容量和轉(zhuǎn)速的變化范圍很大。通常小型水輪發(fā)電機和沖擊式水輪機驅(qū)動的高速水輪發(fā)電機多采用臥式結(jié)構(gòu)，而大、中型代速發(fā)電機多采用立式結(jié)構(gòu)（見圖）。由于水電站多數(shù)處在遠(yuǎn)離城市的地方，通常需要經(jīng)過較長輸電線路向負(fù)載供電，因此，電力系統(tǒng)對水輪發(fā)電機的運行穩(wěn)定性提出了較高的要求：電機參數(shù)需要仔細(xì)選擇；對轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動慣量要求較大。所以，水輪發(fā)電機的外型與汽輪發(fā)電機不同，它的轉(zhuǎn)子直徑大而長度短。水輪發(fā)電機組起動、并網(wǎng)所需時間較短，運行調(diào)度靈活，它除了一般發(fā)電以外，特別適宜于作為調(diào)峰機組和事故備用機組。水輪發(fā)電機組的最大容量已達(dá)70萬千瓦。

至于發(fā)電機的原理，高中物理講的很清楚，其工作原理都基于電磁感應(yīng)定律和電磁力定律。因此，其構(gòu)造的一般原則是：用適當(dāng)?shù)膶?dǎo)磁和導(dǎo)電材料構(gòu)成互相進(jìn)行電磁感應(yīng)的磁路和電路，以產(chǎn)生電磁功率，達(dá)到能量轉(zhuǎn)換的目的。

4.水力發(fā)電廠安全管理評價中基礎(chǔ)資料包括哪些內(nèi)容

基礎(chǔ)資料：（1） 生產(chǎn)設(shè)備和系統(tǒng)管轄范圍是否劃分明確，無管理空 白點，有正式書面依據(jù)。

（2） 運行班組是否建立以下有關(guān)安全生產(chǎn)的記錄簿：運 行日志、設(shè)備缺陷記錄、檢查工作票登記、設(shè)備異動記錄、臨時接地線使用登記（電氣運行）、不安全情況記錄、安全 活動記錄、生產(chǎn)培訓(xùn)考核記錄、事故預(yù)想記錄、設(shè)備定期輪換試驗記錄、系統(tǒng)圖冊。記錄內(nèi)容是否完整、準(zhǔn)確、及時， 圖冊是否符合設(shè)備系統(tǒng)的實際情況。

（3） 檢修班組是否建立以下有關(guān)安全生產(chǎn)的記錄簿：設(shè) 備缺陷記錄、設(shè)備臺帳、設(shè)備系統(tǒng)圖、主要設(shè)備裝配圖、檢修技術(shù)記錄、不安全情況記錄、安全日活動記錄、生產(chǎn)培訓(xùn) 考核記錄、保護(hù)和自動裝置定期試驗記錄。（4） 廠主管生產(chǎn)的領(lǐng)導(dǎo)是否每年重新審定一次電氣和熱 機工作票簽發(fā)人名單，車間是否每年重新審定工作負(fù)責(zé)人和工作許可人名單，并及時調(diào)整。

上述人員名單（包括調(diào)整人 員名單）是否書面公布，印發(fā)各有關(guān)單位。

5.水力發(fā)電的基本原理是什么

力發(fā)電的基本原理是，利用流水的動能來帶動渦輪機葉片旋轉(zhuǎn)。

通常，要在河流 中間建一個大型水壩來利用這種能源。有一項新發(fā)明就是通過小范圍運用水電，來為便 攜式裝備供電的。

來自加拿大安大略省的發(fā)明家羅伯特?卡瑪瑞其卡萌發(fā)了在鞋底安裝小型水電發(fā) 動機的想法。他認(rèn)為這些微型渦輪機可以為任何便攜裝置提供足夠的電能。

當(dāng)使用者行走時，裝在鞋跟液囊中的可導(dǎo)電液體產(chǎn)生壓力.促使液體流經(jīng)導(dǎo)管，進(jìn) 入水電發(fā)生模塊。使用者繼續(xù)行走，鞋跟抬起，液囊受到向下的壓力。

液體的流動帶動 轉(zhuǎn)子和轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生電能。

6.水電站發(fā)電的基本流程

水發(fā)電就是水利發(fā)電.水利發(fā)電就是用水的落差產(chǎn)生的能量來發(fā)電.水利發(fā)電首先是建一個大的水庫.將水能存起來.然后在下部安裝水輪機帶動發(fā)電機來發(fā)電的.現(xiàn)在我國的發(fā)電站主要是水利電站和火力發(fā)電站. 水力發(fā)電廠按水庫調(diào)節(jié)性能又可分為： ①、徑流式水電廠：無水庫，基本上來多少水發(fā)多少電的水電廠； ②、日調(diào)節(jié)式水電廠：水庫很小，水庫的調(diào)節(jié)周期為一晝夜，將一晝夜天然徑流通過水庫調(diào)節(jié)發(fā)電的水電廠； ③、年調(diào)節(jié)式水電廠：對一年內(nèi)各月的天然徑流進(jìn)行優(yōu)化分配、調(diào)節(jié)，將豐水期多余的水量存入水庫，保證枯水期放水發(fā)電的水電廠； ④、多年調(diào)節(jié)式水電廠：將不均勻的多年天然來水量進(jìn)行優(yōu)化分配、調(diào)節(jié)，多年調(diào)節(jié)的水庫容量較大，將豐水年的多余水量存入水庫，補充枯水年份的水量不足，以保證電廠的可調(diào)出力。

水力發(fā)電廠是把水的勢能和動能轉(zhuǎn)變成電能。根據(jù)水力樞紐布置不同，主要可分為堤壩式、引水式、抽水蓄能水電廠等。

1、堤壩式水電廠：在河床上游修建攔河壩，將水積蓄起來，抬高上游水位，形成發(fā)電水頭的方式稱為堤壩式，堤壩式水電廠又可分為壩后式、河床式及混合式水電廠等。 ① 壩后式水電廠，這種水電廠的廠房建筑在壩的后面，全部水頭由壩體承受，水庫的水由壓力水管引入廠房，轉(zhuǎn)動水輪發(fā)電機組發(fā)電。

壩后式水電廠適合于高、中水頭的情況。 ② 河床式水電廠，這種水電廠的廠房和擋水壩聯(lián)成一體，廠房也起擋水作用，因修建在河床中，故名河床式。

河床式水電廠水頭一般在20~30 M以下。 ③混合式水電廠，引水與大壩混合使用獲得落差發(fā)電； 2、引水式水電廠：水電廠建筑在山區(qū)水流湍急的河道上或河床坡度較陡的地方，由引水渠道造成水頭，一般不需修壩或只修低堰。

3、抽水蓄能水電廠，具有上池（上部蓄水庫）和下池（下部蓄水庫），在低谷負(fù)荷時水輪發(fā)電機組可變?yōu)樗霉r運行，將下池水抽到上池儲蓄起來，在高峰負(fù)荷時水輪發(fā)電機組可變?yōu)榘l(fā)電工況運行，利用上池的蓄水發(fā)電。

7.發(fā)電廠基礎(chǔ)知識有哪些

發(fā)電廠，與其他制造業(yè)的設(shè)施一樣，將原材料轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品，而且通常都會產(chǎn)生一些廢品。對于電力制造者來說，主要的產(chǎn)品就是電。所謂的廢品，就是被排放到空氣中的煙灰和揮發(fā)性物質(zhì)、水和土壤中，這取決于所使用的燃料。

電力是一種非常規(guī)的產(chǎn)品，它是看不見而且危險的產(chǎn)品。對于電力工業(yè)來說，一個困難就在于電力一般無法儲存。它必須按需生產(chǎn)。

在發(fā)電廠中，燃料被轉(zhuǎn)換為熱能，然后成為機械能，最終變?yōu)殡娔?。燃料燃燒產(chǎn)生熱水并產(chǎn)生蒸汽，進(jìn)而推動馬達(dá)或渦輪機——這些機械帶動發(fā)電機。圖