水電站基本構(gòu)造原理與類型ppt版（共67）

水力發(fā)電站站基本原理理與類型水電站站在水力發(fā)電電的過程中中，為了實(shí)實(shí)現(xiàn)電能的的連續(xù)產(chǎn)生生需要修建建一系列水工工建筑物，，也就是水水電站。包括：進(jìn)水、引水水、廠房、、排水等。水電站是水水、機(jī)、電電的綜合體體。一、水力發(fā)發(fā)電的概念念水力發(fā)電的的基本原理理是利用水水位落差，，配合水水輪發(fā)電機(jī)機(jī)產(chǎn)生電力力，也就是是利用水的的位能轉(zhuǎn)為為水輪的機(jī)機(jī)械能，再再以機(jī)械能能推動(dòng)發(fā)電電機(jī)，而得得到電力。?？茖W(xué)家們們以此水位位落差的天天然條件，，有效的利利用流力工工程及機(jī)械械物理等，，精心搭配配以達(dá)到最最高的發(fā)電電量，供人人們使用廉廉價(jià)又無污污染的電力力。水力發(fā)電的的基本原理理是利用水水位落差，，配合水水輪發(fā)電機(jī)機(jī)產(chǎn)生電力力，也就是是利用水水力發(fā)電的的能量轉(zhuǎn)換換過程天然水能可利用水能能旋轉(zhuǎn)機(jī)械能能電能建筑物和設(shè)備水輪機(jī)發(fā)電機(jī)水利系統(tǒng)機(jī)電系統(tǒng)壩后式水電電站水力發(fā)電站站按組成建建筑物特征征的主要類類型壩式、河床床式、引水水式電站壩后式水電電站水力發(fā)電站站按組成建建筑物特征征的主要類類型引水式水電電站水力發(fā)電站站按組成建建筑物特征征的主要類類型引水式水電電站水力發(fā)電站站按組成建建筑物特征征的主要類類型混合式水電電站水力發(fā)電站站按組成建建筑物特征征的主要類類型水輪發(fā)電機(jī)機(jī)組水輪發(fā)電機(jī)機(jī)組水輪機(jī)是將將水能轉(zhuǎn)變?yōu)闉樾D(zhuǎn)機(jī)械械能，從而帶動(dòng)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)發(fā)出電能的的一種機(jī)械械。水輪機(jī)與發(fā)發(fā)電機(jī)聯(lián)接接成的整體體稱為水輪發(fā)電機(jī)機(jī)組?；A(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)機(jī)組水輪機(jī)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的勢(shì)能和動(dòng)動(dòng)能進(jìn)行工工作；轉(zhuǎn)輪完全淹淹沒在密閉閉的水體中中。水輪機(jī)利用水流的的動(dòng)能進(jìn)行行工作；轉(zhuǎn)輪露在空空氣中。水輪機(jī)的主要分類反擊式：水流方向和和流速大小小受葉片約約束而改變變,從而對(duì)葉片片一個(gè)反作作用力反擊式水輪輪機(jī)混流式水輪輪機(jī)水流從四周周沿徑向進(jìn)進(jìn)入轉(zhuǎn)輪，，然后近似似以軸向流流出轉(zhuǎn)輪。。應(yīng)用水頭范范圍較廣，，約為20~700m，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單單、運(yùn)行穩(wěn)穩(wěn)定且效率率高，是應(yīng)應(yīng)用最廣泛泛的一種水水輪機(jī)。1—主軸；2—葉片；3—導(dǎo)葉

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

反擊式水輪輪機(jī)軸流式：軸向進(jìn)流，，軸向出流流1－導(dǎo)葉；2－葉片；3－輪轂4－蝸殼；5－尾水管123445反擊式水輪輪機(jī)斜流式水輪輪機(jī)水流在轉(zhuǎn)輪輪區(qū)內(nèi)沿著著與主軸成成某一角度度的方向流流動(dòng)，其轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)輪葉片大大多做成可可轉(zhuǎn)的形式式。適用水頭在在軸流式與與混流式水水輪機(jī)之間間，約為40~200m。1—蝸殼；2—導(dǎo)葉；3—轉(zhuǎn)輪葉片；4—尾水管反擊式水輪輪機(jī)斜流式：斜向進(jìn)流，，斜向出流流12341－蝸殼；2－導(dǎo)葉；3－葉片；4－尾水管可轉(zhuǎn)動(dòng)葉片片反擊式水輪輪機(jī)貫流式水輪輪機(jī)一種流道近近似為直筒筒狀的臥軸軸式水輪機(jī)機(jī)，它不設(shè)設(shè)引水蝸殼殼，葉片可可做成固定定的和可轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的兩種種。貫流式水輪輪機(jī)的適用用水頭為1~25m，適用于低低水頭、大大流量的水水電站。根據(jù)其發(fā)電電裝置形式式的不同，，分為全貫貫流式和半半貫流式兩兩類。反擊式水輪輪機(jī)1—轉(zhuǎn)輪葉片；；2—轉(zhuǎn)輪輪緣；；3—發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子子輪輞；4—發(fā)電機(jī)定子子；5、6—支柱；7—軸頸；8—輪轂；9—錐形插入物物；10—拉緊桿；11—導(dǎo)葉；12—推力軸承；；13—導(dǎo)軸承反擊式水輪輪機(jī)全貫流式水水輪機(jī)全貫流式水水輪機(jī)的發(fā)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子子直接安裝裝在轉(zhuǎn)輪葉葉片的外緣緣，它的優(yōu)優(yōu)點(diǎn)是流道道平直、過過流量大、、效率高。。但由于轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)輪葉片外外緣的線速速度大、周周線長(zhǎng)，因因而旋轉(zhuǎn)密密封困難，，目前已很很少使用。。半貫流式水水輪機(jī)半貫流式水水輪機(jī)有軸軸伸式、豎豎井式和燈燈泡式等裝裝置形式。。軸伸式和豎豎井式結(jié)構(gòu)構(gòu)簡(jiǎn)單、維維護(hù)方便，，但效率較較低，一般般只用于小小型水電站站。燈泡貫流式式水輪機(jī)，，其結(jié)構(gòu)緊緊湊、穩(wěn)定定性好、效效率較高，，使用廣廣泛。反擊式水輪輪機(jī)軸伸貫流式水輪發(fā)電機(jī)組1—轉(zhuǎn)輪；2—水輪機(jī)主軸軸；3—尾水管；4—齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)機(jī)構(gòu)；5—發(fā)電機(jī)反擊式水輪輪機(jī)豎井貫流式水輪發(fā)電機(jī)組反擊式水輪輪機(jī)發(fā)電機(jī)組安安裝在密閉閉的燈泡體體1－導(dǎo)葉；2－轉(zhuǎn)輪；3－發(fā)電機(jī)；；4－燈泡123412反擊式水輪輪機(jī)燈泡貫流式水輪發(fā)電機(jī)組沖擊式水輪輪機(jī)水斗式水輪機(jī)水流由噴嘴嘴噴射出來來沿著轉(zhuǎn)輪輪圓周的切切線方向沖沖擊在斗葉葉上做功沖擊式水輪輪機(jī)斜擊式水輪機(jī)水流由噴嘴嘴噴射出來來沿著與轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)輪旋轉(zhuǎn)平平面成某一一角度進(jìn)入入葉片，適適用于高水水頭，中小小型的水電電站沖擊式水輪輪機(jī)雙擊式水輪機(jī)水流從噴嘴嘴流出后，，從轉(zhuǎn)輪外外周通過徑徑向葉片進(jìn)進(jìn)入轉(zhuǎn)輪中中心，進(jìn)行行第一次能能量交換，，再?gòu)霓D(zhuǎn)輪輪中心通過過徑向葉片片流出轉(zhuǎn)輪輪，完成第第二次能量量交換。適適用水頭范范圍10~150m，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單單、效率低低，出力較較小，應(yīng)用用不多。小結(jié)：水輪機(jī)類型型及應(yīng)用水水頭范圍水輪發(fā)發(fā)電電機(jī)機(jī)推力軸承位位于轉(zhuǎn)子上上方的發(fā)電電機(jī)，它適適用于轉(zhuǎn)速速在100r/min以上。其優(yōu)優(yōu)點(diǎn)是推力力軸承損耗耗小，裝配配方便，運(yùn)運(yùn)轉(zhuǎn)較穩(wěn)定定；缺點(diǎn)是是機(jī)組高度度較大，耗耗費(fèi)鋼材多多。水輪發(fā)電機(jī)機(jī)按布置方方式主要有有立式與臥臥式兩大類類，其中立立式水輪發(fā)發(fā)電機(jī)又分分為懸掛式與傘式發(fā)電機(jī)。1、懸掛式發(fā)發(fā)電機(jī):懸掛式發(fā)電機(jī)上下支撐下導(dǎo)與風(fēng)閘下導(dǎo)軸承定子外殼2、傘式發(fā)電機(jī)機(jī)推力軸承位位于轉(zhuǎn)子下下方，設(shè)在在下機(jī)架上上傳力方式：：機(jī)組轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)部分重量→推力頭→鏡板→推力軸瓦→下機(jī)架→機(jī)座→基礎(chǔ)上機(jī)架：只只支撐上導(dǎo)導(dǎo)軸承和勵(lì)勵(lì)磁機(jī)定子子。類型：1.普通傘式：：有上、、下導(dǎo)軸承承2.半傘式:有上導(dǎo)軸承承，無下導(dǎo)導(dǎo)軸承3.全傘式:無上導(dǎo)軸承承，有下導(dǎo)導(dǎo)軸承(1)普普通傘式有上、下導(dǎo)導(dǎo)軸承(2)半半傘式有上導(dǎo)，無無下導(dǎo)。發(fā)電機(jī)通常常將上機(jī)架架埋入發(fā)電電機(jī)層地板板以下。(3)全全傘式無上導(dǎo)，有有下導(dǎo)。轉(zhuǎn)動(dòng)部分重重量→推力軸承支支撐結(jié)構(gòu)→頂蓋→座環(huán)二、水電站站的基本類類型按調(diào)節(jié)能力力分成：無調(diào)節(jié)水電電站、有調(diào)調(diào)節(jié)水電站站按水電站的的組成建筑筑物及特征征分為：壩式、河床床式、引水水式電站(一)、壩壩式式水水電電站站用壩壩集集中中水水頭頭的的水水電電站站稱稱為為壩壩式式水水電電站站其特特點(diǎn)點(diǎn)有有：：水頭頭取取決決于于壩壩高高。。引用用流流量量較較大大，，電電站站的的規(guī)規(guī)模模也也大大，，水水能能利利用用較較充充分分，，綜綜合合利利用用效效益益高高。。投資資大大，，工工期期長(zhǎng)長(zhǎng)。。適用用：：河河道道坡坡降降較較緩緩，，流流量量較較大大，，并并有有筑筑壩壩建建庫(kù)庫(kù)的的條條件件。。二、、水水電電站站的的基基本本類類型型壩后廠房萬家家寨寨壩壩后后式式水水電電站站向家家壩壩水水電電站站三峽峽水水電電站站(二)、河河床床式式電電站站一般般修修建建在在河河道道中中下下游游河河道道縱縱坡坡平平緩緩的的河河段段上上，，為為避避免免大大量量淹淹沒沒，，建建低低壩壩或或閘閘。。適用用水水頭頭：：大大中中型型：：25米以以下下，，小小型型：：8~10米以以下下。。廠房房和和擋擋水水壩壩并并排排建建在在河河床床中中，，共共同同擋擋水水，，故故廠廠房房也也有有抗抗滑滑穩(wěn)穩(wěn)定定問問題題；；廠房房高高度度取取決決于于水水頭頭的的高高低低。。引用用流流量量大大、、水水頭頭低低。。二、、水水電電站站的的基基本本類類型型河床床式式電電站站河床床式式電電站站河床床廠廠房房富春春江江河河床床式式電電站站泄洪洪閘閘葛州州壩壩水水電電站站河床廠房河床廠房開關(guān)站船閘泄洪閘(三)、引引水水式式水水電電站站用引引水水道道集集中中水水頭頭的的電電站站稱稱為為引引水水式式水水電電站站特點(diǎn)點(diǎn)：：水頭頭相相對(duì)對(duì)較較高高，，目目前前最最大大水水頭頭已已達(dá)達(dá)2000米以以上上。。引用用流流量量較較小小，，沒沒有有水水庫(kù)庫(kù)調(diào)調(diào)節(jié)節(jié)徑徑流流，，水水量量利利用用率率較較低低，，綜綜合合利利用用價(jià)價(jià)值值較較差差。。電站站庫(kù)庫(kù)容容很很小小，，基基本本無無水水庫(kù)庫(kù)淹淹沒沒損損失失，，工工程程量量較較小小，，單單位位造造價(jià)價(jià)較較低低。。適用用條條件件：：適適合合河河道道坡坡降降較較陡陡，，流流量量較較小小的的山山區(qū)區(qū)性性河河段段。。二、、水水電電站站的的基基本本類類型型類型型：：1.無壓壓引引水水電電站站引水水建建筑筑物物是是無無壓壓的的:渠道道或或無無壓壓隧隧洞洞主要要建建筑筑物物：：低壩壩，，進(jìn)進(jìn)水水口口，，沉沉沙沙池池，，引引水水渠渠(洞)，日日調(diào)調(diào)節(jié)節(jié)池池，，壓壓力力前前池池，，壓壓力力水水管管，，廠廠房房，，尾尾水水渠渠。。(三)、引引水水式式水水電電站站二、、水水電電站站的的基基本本類類型型無壓壓引引水水式式水水電電站站1-壩;2-進(jìn)水水口口;3-沉沙沙池池;4-引水水渠渠道道;5日調(diào)調(diào)節(jié)節(jié)池池;6-壓力力前前池池;7-壓力力管管道道;8-廠房房;9-尾水水渠渠;10-配電電所所;10-泄水水道道2.有壓壓引引水水式式電電站站引水水建建筑筑物物是是有有壓壓的的：：壓力力隧隧洞洞(pressuretunnel)主要要建建筑筑物物：：低低壩壩，，有有壓壓隧隧洞洞，，調(diào)調(diào)壓壓室室，，壓壓力力水水管管，，廠廠房房，，尾尾水水渠渠。。(三)、引引水水式式水水電電站站二、、水水電電站站的的基基本本類類型型有壓壓引引水水式式水水電電站站石龍龍壩有有壓壓引引水水式式水水電電站站云南南昆昆明明石石龍龍壩壩水水電電站站是是我我國(guó)國(guó)大大陸陸的的第第一一座座水水電電站站，，其其裝裝機(jī)機(jī)容容量量?jī)H僅為為1440kW，1910年7月開開工工建建設(shè)設(shè)，，1912年4月發(fā)發(fā)電電。。抽水水蓄蓄能能：系系統(tǒng)統(tǒng)負(fù)負(fù)荷荷低低時(shí)時(shí)，，利利用用系系統(tǒng)統(tǒng)多多余余的的電電能能帶帶動(dòng)動(dòng)泵泵站站機(jī)機(jī)組組將將下下庫(kù)庫(kù)的的水水抽抽到到上上庫(kù)庫(kù)(電動(dòng)動(dòng)機(jī)機(jī)+水泵泵)，以以水水的的勢(shì)勢(shì)能能形形式式貯貯存存起起來來；；放水水發(fā)發(fā)電電：系系統(tǒng)統(tǒng)負(fù)負(fù)荷荷高高時(shí)時(shí)，，將將上上庫(kù)庫(kù)的的水水放放下下來來推推動(dòng)動(dòng)水水輪輪發(fā)發(fā)電電機(jī)機(jī)組組(水輪輪機(jī)機(jī)+發(fā)電電機(jī)機(jī))發(fā)電電，，以以補(bǔ)補(bǔ)充充系系統(tǒng)統(tǒng)中中電電能能的的不不足足。。(四)、抽抽水水蓄蓄能能電電站站二、、水水電電站站的的基基本本類類型型抽水水蓄蓄能能電電站站示示意意圖圖抽水水蓄能能電電站站潮汐汐：：潮汐汐現(xiàn)現(xiàn)象象是是海海水水因因受受日日月月引引力力而而產(chǎn)產(chǎn)生生的的周周期期性性升升降降運(yùn)運(yùn)動(dòng)動(dòng)，，即即海海水水的的潮潮漲漲潮潮落落。。潮汐發(fā)電原理理：利用潮水漲、、落產(chǎn)生的水水位差所具有有勢(shì)能來發(fā)電電的，也就是是把海水漲、、落潮的能量量變?yōu)闄C(jī)械能能，再把機(jī)械械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡婋娔埽òl(fā)電））的過程。(五)、潮汐電站二、水電站的的基本類型潮汐發(fā)電原理理潮汐電站