水力发电
在学校组织的这次社会实践中，我们参观了位于万宁的万宁水库。
我们学习小组决定研究 《水利发电》这个课题。所以现在让我来介绍水力发电的过程和知识吧。
1）水力发电的转换原理 :在天然河流上，修建水工建筑物和控制设备，集中水头，通过一定的流量将“载能水”输送到水轮机中使水能转换为旋转机械能，带动发电机发电，由输电线路送往用户。这种利用水能资源发电方式称为水力发电。
2)水电站的基本类型
按调节能力分成：
无调节水电站：无水库，来流较多时需要弃水。
有调节水电站：有较大水库，可调节天然径流。按调节能力分为：日调节、月调节、年调节等。
按水电站的组成建筑物及特征：坝式、河床式、引水式水电站.
3)我们主要研究坝式水电站。(1) 坝式水电站
用坝集中水头的水电站称为坝式水电站。
a．坝式水电站特点
①坝式水电站的水头取决于坝高。
② 坝式水电站的引用流量较大，电站的规模也大，水能利用较充分，综合利用效益高。
③ 坝式水电站的投资大，工期长。适用：河道坡降较缓，流量较大，并有筑坝建库的条件。
b．坝式水电站的形式
① 河床式电站
河床电站一般修建在河道中下游河道纵坡平缓的河段上；引用流量大、水头
低，大中型电站：25米以下，小型电站：8～10米以下。厂房和挡水坝并排建在
河床中，共同挡水，厂房也有抗滑稳定问题，其厂房高度取决于水头的高低。主
要包括挡水坝、泄水坝、厂房、船闸、鱼道等。
② 坝后式水电站
当水头较大时，厂房本身抵抗不了水的推力，将厂房移到坝后，由大坝挡水。
坝后式水电站一般修建在河流的中上游，库容较大，调节性能好。如为土坝，
可修建河岸式电站。举世瞩目的三峡水电站就是坝后式水电站，其装机容量为
18 200MW。
4)水电站的组成建筑物
水电站建筑物包括：
进水建筑物：进水口、沉沙池
引水建筑物 ：引水道、压力管道、尾水道
平水建筑物：前池、调压室
厂区枢纽：主厂房、副厂房、变电站、开关站等
（1）.水电站压力管道功用：压力管道是从水库、压力前池或调压室向水
轮机输送水量的水管。
（2）.调压室：在较长的压力引水系统中，为了降低高压管道的水击压力，
满足机组调节保证计算的要求，常在压力引水道与压力管道衔接处
建造调压室。调压室将有压引水系统分成两段：上游段为压力引水道，下游段为
压力管道。
(3).水电站厂房:水电站厂房是将水能转为电能的综合工程设施，包括厂房
建筑、水轮机、发电机、变压器、开关站等，也是运行人员进行生产和活动的场
所。
a.水电站厂房的任务:
(1) 将水电站的主要机电设备集中布置在一起，使其具有良好的运行、管理、安
装、检修等条件。
(2) 布置各种辅助设备，保证机组安全经济运行，保证发电质量。
(3) 布置必要的值班场所，为运行人员提供良好的工作环境。
b.水电站厂房的组成:主厂房、副厂房、变压器场、开关站等。
c.水电站厂房内的辅助设备(i)调速系统：调速器柜、(接力器)、油压装置
调速系统的设备相互联系紧密，油压装置一般布置在发电机的上 游侧，并在调
速柜旁边。
(j)油系统 ： 透平油绝缘油
透平油——供给机组轴承的润滑油和操作用的压力油，作用：润滑、散热及传递
能量；
绝缘油——供给变压器、油开关等电气设备的，作用：绝缘、散热及灭弧。
组成：油库、油处理室、补给油箱、废油槽、事故油槽。
(k)水系统
供水系统：技术供水、生活供水、消防供水
耗水量最大的是发电机和变压器的冷却用水，可达技术用水的80%左右，要求水
质清洁、不含对管道和设备有害的化学成分。
排水系统 ：渗漏排水系统、检修排水系统。
(l)气系统：低压压缩空气系统、高压压缩空气系统
5）水电站主要动力设备 ： 1水轮机：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，是水电站动力设备之
一。
现代水轮机按水能利用的特征分为反击式水轮机和冲击式水轮
a 反击式水轮机:利用水流的势能和动能做功的水轮机称为反击式水轮机。
特征：在反击式水轮机流道中，水流是有压的，水流充满水轮机的整个流道。
反击式水轮机按水流流过转轮的方向不同又分为混流式、轴流式、斜流式与贯流
式四种型式。
混流式水轮机：水流自径向流入转轮，在转轮区转弯后基本上沿轴向流出转轮。
轴流式水轮机：转轮形似螺旋桨。水流在导叶与转轮之间由径向转为轴向，在转
轮区域水流沿轴向流动，水流方向始终平行于主轴。
斜流式水轮机：水流经过转轮区域时与转轮主轴呈一定的倾斜，故称为斜流式
b 冲击式水轮机: 利用水流的动能来做功的水轮机为冲击式水轮机.
1． 利用水流的动能来做功的水轮机为冲击式水轮机。
2． 冲击式水轮机主要由喷嘴和转轮组成。
3． 特征：在冲击水轮机流道中，水流沿流道流动过程中保持大气压力，水流有
与空气接触的自由表面，转轮只是部分进水，水流不是充满整个流道的。
水流在进入转轮区域之前，先通过喷嘴形成自由射流，将压能转变为动能，自由
射流冲击轮叶时，从转轮进口到出口，水流速度的方向和大小都在发生着变化，
从而将其动能传给转轮，形成旋转力矩使转轮转动。
4． 水斗式水轮机是冲击式水轮机中目前应用最广泛的一种机型
2.水轮发电机
发电机的类型有：
1)悬挂式发电机
推力轴承位于转子上方，支承在上机架上。
这种发电机的传力方式为：转动部分重量(包括发电机转子、励磁机转子、水轮
机转轮)——推力头——推力轴承——定子外壳——机座；
固定部分重量(推力轴承、上机架、发电机定子、励磁机定子)——定子外壳——
机座。
2)伞式发电机推力轴承位于转子下方，设在下机架上。类型：
1．普通伞式：有上下导轴承
2．半伞式：有上导轴承，无下导轴承
3．全伞式：无上导轴承，有下导轴承
3.水轮机的调速设备
随着负荷的变化，水轮机相应地改变导叶开度(或针阀行程)，使机组转速恢复并
保持为额定转速的过程，称为水轮机调节。进行此调节的装置称为水轮机调速器。
水轮机调速器大致可分为：机械液压调速器、电气液压调速器、微机调速器
谁着社会污染的问题越来越严重，人们一直在寻找可再生的无污染的能源。
而水能便是其中一重要的能源。它受到人们的重视。国家现已大量投入基金搞水
利建设。所以说水力发电对社会的作用是越来越重要，望同学对此多多了解。
组长：林荣（39）
组员：王会琨 （21）詹明斯（53）
