1水電站基本知識
1.1水力發電
1.1.1水電站建築物
㈠水電站樞紐
⒈水力發電的基本原理
我國水能總蘊藏量達6.3億kw，可開發利用的佔3.7億kw，水力發電的出力為 n=9.8ηqh
n-出力（kw）
η-效率（0.75~0.8）
q-流量（m3/s）
h-水頭（水的落差）
發電：修建水工設施造成乙個使水流集中的落差，然後將具有位能（勢能）的水流引入水輪發電機組以水流推動水輪發電機發電（若沒有水工建築使產生集中落差，則水能消耗在河道中沖刷輸送泥沙，水流與水流間的摩擦等方面）。
⒉水電站樞紐布置：
⑴壩後式水電站：
在河流的峽谷地段修建攔河大壩，壅高水位形成水庫，水電站廠房布置在大壩的背後河床處或壩內、壩附近地下等；
特點：壩可以很高，庫容可以很大；
例：新安江，壩高105m裝機66.25萬kw；
劉家峽，壩高147m裝機122.5萬kw；
⑵引水式水電站：
在河流坡度較陡的河段修低壩或閘，適當抬高水位再把水引入開挖的渠道或隧洞。在引水段末端和河道間形成乙個集中落差，建水電站廠房，廠房可以是地面式或地下式。
紅水河天生橋水電站：引水隧洞長9555m，裝機88萬kw
四川南椏河水電站：引水隧洞長7322m，裝機12萬kw
⑶河床式水電站：
在河流河床比較開闊的河段，發電廠廠房與擋水壩結合在一起，庫水直接由廠房進水口引入水輪機。壩一般不高，水頭不大，庫容也不大，水庫調節能力不大，引水量往往較大。
例：葛洲壩水電站，裝機271.5萬kw；
廣西鬱江西津水電站，裝機23.44萬kw；
⑷混流式水電站：
既具有一定高度的壩，具有一定的調節庫容，又可利用有利地形開挖引水隧洞取得相當水頭。
例：廣東流溪河水電站：壩高75m，引水隧洞長1928m，裝機4.2萬kw；
㈡擋水建築物壩
⑴概述：
壩是水電站工程主要建築物，擋水成庫；
西元前251年李冰父子修築都江堰；
上世紀三十年代以後，現代壩工設計理論和工程實踐日趨成熟，建立了不少高壩大庫，壩高達325 m蘇聯羅貢土壩庫容247億m3;
⑵壩型分類
按壩的建築材料分：混凝土壩
土石料為主：土石壩
塊石材料為主：砌石壩
在一些小型工程中，有木壩、鋼壩等
①土石壩
土石壩是土壩和堆石壩的統稱。
②混凝土壩
重力壩、拱壩__靠拱的作用，將荷載傳送到兩岸壩肩;
㈢洩水建築物
是水庫洩洪建築，向下游宣洩多餘水量，以限制庫水位不超過規定高程，防止庫內發生額外淹沒，保證大壩安全；
洩洪道，洩洪洞
㈣廠房布置
主廠房：放置水輪發電機組、起重裝置及其輔助裝置；
安裝間：裝卸裝置臨時存放和檢修機組;
副廠房：中心控制室，試驗室，繼電保護盤室，直流系統裝置等;
公升壓變電站：主變壓器及開關裝置;
㈤過船過木及過魚建築物
過船建築物：
⑴船閘：小水頭運量大多採用（水頭30~40m以下），單極、多極
⑵公升船機
過木建築物：
⑴筏道：浮運木筏的建築物;
⑵漂木道:落差較低散漂原木過壩;
過魚建築物
高水頭電站，一般建於河流上游水流湍急，一般無經濟上有價值的魚類資源,可不考慮過魚建築物,位於河流中下游的水電站,有需要保護的魚類資源時,應有相應的過魚建築。
1.2、三峽水利水電樞紐工程建設情況
三峽工程於2023年5月20日完成混凝土澆築，三峽大壩是目前世界上規模最大的混凝土重力壩，全長2309m，分為左右兩個壩段混凝土澆築總量1610萬m3左岸大壩全長1600m，於2023年開始澆築，2023年10月建成。右岸大壩全長660多m，於2023年7月開始澆築。
三峽工程碾壓混凝土圍堰是三峽工程重要的臨時建築物圍堰全長580m堰頂高程140m頂寬8m，110m高程以上部分於2023年6月6日完成混凝土圍堰拆除工作。拆除圍堰總方量為20萬m3。
三峽電站是世界上最大的水電站。三峽工程設計安裝26臺單機容量為700mw的水輪發電機組，這些機組全部投產後年平均發電量將達847億kwh。此外，三峽工程將擴建一座地下電站，這個電站將安裝6臺單機容量為700mw的水輪發電機組。
到目前為止，三峽工程已有12臺機組投產發電。三峽工程最大輸電範圍為1000公里。目前三峽發出的電能正源源不斷送往華中、華東、廣東、重慶等地。
三峽機組投產不斷提前，發電量不斷超過計畫，機組執行安全、穩定，不僅有效地緩解了全國用電緊張形勢，而且直接地促進了全國電力大聯網。
目前在建的左岸電站共有14臺機組，2023年年內最後兩台機組已經投產。右岸電站12臺機組將在2023年和2023年各投6臺700mw機組。
截止2023年上半年三峽工程累計完成投資1131億元。儘管近年來建築材料****幅度較大，由於三峽工程可以有效地消化這些漲價因素，預計到2023年整個工程竣工時，三峽工程的總投資仍將控制在1800億元之內。
三峽工程從2023年開始施工，總工期17年。考慮到物價**和施工期間貸款利息等因素，工程建設初期曾估算三峽工程的總投資將達2039億元。三峽工程於2023年5月20日完成混凝土澆築，三峽大壩是目前世界上規模最大的混凝土重力壩，全長2309m，分為左右兩個壩段混凝土澆築總量1610萬m3左岸大壩全長1600m，於2023年開始澆築，2023年10月建成。
右岸大壩全長660多m，於2023年7月開始澆築。
在國內最大的水利水電工程為長江三峽工程。
第二大水電站為金沙江溪洛渡水電工程（裝機容量1260萬kw，年均發電量640億kwh，靜態總投資503億元，動態總投資675億元，預計07.11截流，2013.06首批機組投產發電，2023年竣工）。
第三大水電站為紅水河龍灘水電工程（三項世界之最：最高的碾壓混凝土壩、規模最大的地下廠房、提公升高度最高的公升船機）總投資300多億元，**機容量630萬kw，年均發電量187億kwh，安置貴州廣西兩省區8萬多移民，03.11.
06實現截流，07.05第一台機組發電；09.12工程全部竣工。
2．水電站的機電裝置
2.1水輪機
把水能（動、勢）轉換為旋轉的機械能的裝置。
2.1.1水輪機主要引數
㈠水頭（落差）：壩的上下游水位的落差，以m計;
㈡流量：每秒鐘流過水輪機的水量，稱流量m3/s計（m3/秒）(在水頭不變的情況下,流量大能量就大,流量小能量也就小)；
㈢出力：單位時間內所做的功；
㈣轉速：水輪機每分鐘旋轉的次數，轉/分（t/min）；
2.1.2水輪機分類
㈠反擊式水輪機：
利用水流的壓力做功。在水流流入水輪機轉動葉片（輪葉）流道前，流速小，壓力大，水流流出葉片流道後流速大，壓力小，這樣在轉動輪葉的正反面形成壓力差，推動輪葉轉動。
由於水流進入轉輪的方向不同以及水流在葉片中流動形式不同反擊式水輪機又可分為四種形式：
⒈混流式水輪機：
水流從水平方向流進轉輪，經過葉片後垂直方向流出。美國flancis研製成功，又稱法蘭西斯式。適用於中等水頭、中等流量的水電站，一般適用於水頭在30~700m左右;如黃河上游裝機容量最大的拉西瓦水電站，（700mw×6臺）設計水頭：
219.3m水輪機型號hl（155）-lj-690，1900t/臺。
⒉軸流式水輪機：
水流從垂直方向流進轉輪，經過葉片後，仍從垂直方向流出,過水能力大，大流量，低水頭，多適用於水頭在30~80m左右，水頭變化不大的小水電站。軸流式水輪機分為：
軸流定漿式—葉片固定,
軸流轉漿式—葉片轉動，又稱卡普蘭式,如:黃河上游青海省循化縣境內正在建設的蘇只水電站（75mw×3臺）設計水頭為16m，zz（619）-lh-830 920t/臺
⒊斜流式水輪機：
水流與水平方向成一定角度斜向流入輪葉，經葉片後再以垂直方向流出，高水頭大流量，適用於水頭在40~120m左右，執行穩定，效率高，但加工製造要求較高，**較貴。
⒋貫流式水輪機：（重點講）
水流從水平方向流入葉片，經過葉片後仍由水平方向流出。過流量大，效率高，水力損失小，對密封和絕緣要求較高，又稱燈泡機組；適用於3~30m的低水頭、大流量的平原水電站或潮汐水電站；燈泡機組的技術優勢在於它的①流道形式好、尺寸小；②能量引數大、效率高；③機組尺寸小、重量輕；④土建工程量少、投資省；⑤執行效能好、適用範圍大；
與軸流機組相比，燈泡機組具有明顯的技術、經濟優勢。因此，近年來燈泡機組發展迅速，在國內除大源渡30mw，貴港30mw、凌津灘30mw、百龍灘32mw、飛來峽35.5 mw等大型燈泡機組投產外，又有四川桐子濠（36mw×6臺），青海尼那（40mw×4臺）與湖南洪江（45mw×4臺）等大型燈泡機組電站陸續開工建設。
國內各製造廠家在燈泡機組設計製造技術上也有了長足發展。
如正在施工建設的漢江蜀河水電站，裝機容量：（45mw×6臺）設計水頭：26m; 水輪機型號：gz-wp-550，484t/臺。
又如廣西長洲水電開發****開發的長洲水電水利樞紐工程，正常蓄水位20.6m，**機容量：630 mw，（42mw×15臺）; 可見燈泡機組效率高是國內外推薦、提倡首選的機組機型。
㈡衝擊式水輪機：
利用水流的動能作功。水流自噴射嘴射出，形成高速射流，衝擊輪葉使之轉動，它不需要複雜的導水機構，結構簡單，操作容易，衝擊式水輪機又分為3種形式：
⒈水斗式水輪機：高速水流垂直噴射在轉輪的鬥葉上,推動轉輪旋轉後水流跌落入尾水渠中，適用於水頭在300~1700m，最高可達1869m，多用於小流量、高水頭電站。
⒉斜擊式水輪機：
高速水流斜向噴射在轉輪上,水流從鬥葉的一側射入，從另一側流出。適用於水頭在20~300m左右,過水能力比水斗式大，製造容易
⒊雙擊式水輪機：
高速水流噴射在轉輪的上部葉片，進行第一次射擊，水流經過上部葉片流入轉輪下部葉片，對下部進行第二次射擊，這樣水流兩次射擊轉輪，故稱為雙擊式，效率較高，但製造加工較複雜，適用於水頭為5~80m，一般只用於機組容量小的水電站。
㈢可逆式水輪機
在我國隨著抽水蓄能電站的建設，出現了可逆式水輪機。抽水蓄能電站是利用電力系統負荷低谷時剩餘的電能來抽水，把水從下庫抽至上庫；在電力系統處於尖峰負荷時段時，把水從上庫經過水幫浦水輪機/發電電動機組發電後放入下庫，把發出的電能送入電力系統中，以解決尖峰負荷的壓力，在電力系統中起著調峰填谷的作用，使電力系統盡量少拉閘限電。這樣可以使電力系統的能源結構，靈活調峰，並可改善供電質量。
抽水蓄能雖不能生產電能，但利用系統中低谷電能抽水，在高峰時發電，既可調峰，又可填谷，還可調頻和事故備用，實質上在電力系統中起到一種能源轉換和儲存作用。
我國抽水蓄能電站的建設，雖然起步晚，但發展較快。從2023年10月崗南抽水蓄能電站（單台容量10.8/14.
5mw，裝蓄能機組2臺）第1臺機組投運後，20世紀80年代以來有270mw的潘家口、800mw的十三陵、100mw江蘇省沙河等抽水蓄能電站都陸續建成投產發電。
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