水力发电原理及水电站设备简介
水力发电原理及水电站概况
本课程主要容为介绍水力发电的基本原理，以及概述性地介绍水电站各组成系统的设备的类型、作用。主要是让读者从总体上了解水电站是如何实现水能转化为电能？实现这个过程需要哪些设备的支撑？这些设备的具体分工是如何的？由于本课程为总体性概述，因此对于具体设备的工作原理和部结构则不作具体性的阐述，若读者对这些问题感兴趣，可以参考其他水力专业性书籍。
一.水力发电基本原理及水电站在电力系统中的工作方式
1.水力发电基本原理
水力发电过程其实就是一个能量转换的过程。通过在天然的河流上，修建水工建筑物，集中水头，然后通过引水道将高位的水引导到低位置的水轮机，使水能转变为旋转机械能，带动与水轮机同轴的发电机发电，从而实现从水能到电能的转换。发电机发出的电再通过输电线路送往用户，形成整个水力发电到用电的过程。
如图1-1所示，高处
水库中的水体具有较大的
势能，当水体经由压力管
道流进安装在水电站厂房
的水轮机而排至水电站的
下游时，水流带动水轮机
的转轮旋转，使得水动能
转变为旋转的机械能，水
轮机带动同轴的发电机转
子切割磁力线，在发电机的定子绕组上产生感应电动势，当定子绕组与外电路接通时，发电机就向外供电了。如此，水轮机的选择机械能就通过发电机转变为电能。
2. 水电站的出力和发电量的计算
水电站在某时刻输出的功率，称为水电站在该时刻的出力。水电站的理论出力公式如下： )(81.9kW QH gQH t
gVH P g g g t ===ρρ 上式中的Q 为水轮机的引用流量，H g 为水电站上、下游的高程差，称为水电站的毛水头。
水电站的实际出力公式如下：
)(81.9)(81.9kW KQH QH h H Q P g ==?-=ηη
上式中H 称为水轮机的工作水头，△h 为水头损失；η为水轮发电机组的总效率；K=水电站的出力系数，对于大中型水电站，K 值可取为8.0～8.5，对于小型水电站，K 值一般取为6.5～8.0。
3. 水电站的运行特点
目前，在我国的电力系统中，主要是火电厂与水电站以及少数的核电厂、风力发电厂、地热能发电厂联合工作。为了使得各类电厂合理分担电力系统的负荷，各种类型的电厂在电力系统中承担着不尽相同的作用。以下图2-1为电力系统日负荷曲线图：
一般来说，由于火电和核电机组在机组性能上
的特点，它们一般在电力系统中主要承担基荷和腰
荷的负荷，而结合水电机组的特点以及不同的季
节，水电机组在承担电力负荷上选择性更为灵活。
下面我们先了解一下水电站的运行特点：
（1） 水电站的工作情况随河川径流的多变
而变化。水电站的出力和发电量受到天然径流来水
量的影响，虽然水库具有调节径流的作用，但也只
能是在一定程度上小幅度调节（水库库容越大，调
节的作用就越明显），导致水电站在枯水季节出力
和发电量得不到保证，丰水季节又往往由于库容不足弃水而导致水能难以利用。
（2）水电站的运行费用与实际发出的电量多少无关。建成后的水电站，其发电量的多少主要与其来水径流量的多少有关，而其运行费用却基本不会因此而有所增减。因此，应当尽量使水电站多发电，而减少系统中火电厂的发电量，从而减低火电厂相应燃料的消耗，提高整个电力系统的经济性。
（3）水轮发电机组操作灵活，启停迅速，通常只需要几分钟就可以启动或停机，增减负荷十分方便。因此利用水库调节，水电站适宜在电力系统中承担调峰、调频和事故备用等任务。
（4）由于水资源及其水库具有综合利用的性质，水利系统各部门对水电站及其水库会提出各种综合利用要求，因而水电站及其水库的运行调度方式必然会受到他们的制约。
4.水电站在系统中工作方式的一般原则
决定水电站在系统中的工作方式的原则是尽量使得电力系统供电的可靠性和经济型最大化。具体的基本原则有以下几条：
（1）为了充分利用水能，无调节水电站适宜全年担负系统基荷工作，有调节水电站在枯水期宜在峰荷工作，随着来水增多，可从峰荷逐步过渡到担任丰水期的基荷工作。
（2）为了节省煤耗或油耗，火电厂宜担负较为均匀的负荷，所以最好在基荷工作。但在丰水期，水电站还是应以全部装机容量在基荷工作，此时火电厂应担负峰荷，虽然单位煤耗有所增加，但可由于水电站减少弃水，从而在总体上节约了煤耗总量，使得电力系统的总成本下降。
（3）应尽量使得各水电站机组在高效率区运行，避免长时期在低水头、低负荷下运行。
（4）由于核电机组调节困难，若过于频繁地大幅度调整负荷，核电机组的安全性将受到影响，所以应优先保证核电机组在基荷位置运行。
根据水电站水库的调节能力，水电站可分为无调节水电站、日调节水电站、年调节水电站以及多年调节水电站。水库的调节能力不同，导致水电站在系统中的工作方式也不一样，但总体原则是尽量减少水库不必要的弃水，若水库库容不
具备调节能力，应使水电站运行在基荷位置，充分利用水资源；若水库库容尚具备调节空间，应使水电站运行在峰荷或腰荷位置，以充分发挥水电机组调节能力强、运行灵活的特点。
二.水电站的基本类型
1.河床式水电站
一般修建在河流中下游河道纵坡平缓的河段上，为了避免大量淹没，坝建得较低，故水头较小。河床式水电站的引用流量一般较大，属于低水头大流量型水电站。其特点是：厂房与坝一起建在河床上，厂房本身承受上游水压力，并成为挡水建筑物的一部分，一般不设专门的引水管道，水流直接从厂房上游进水口进入水轮机。
2.坝后式水电站
坝后式水电站一般修建在河流中上游的山区峡谷地段，受水库淹没限制相对较小，所以坝可建得较高，水头也较大。由于水头较高，厂房不能承受上游过大
水压力而建在坝后（坝下游）。其特点是：水电站厂房布置在坝后，厂坝之间常用缝分开，上游水压力全部由坝承担。
3.坝式水电站
坝式水电站是指将厂房布置在拦河坝体部，采用如此布置主要是由于河谷狭窄不足以布置坝后式厂房，而坝高足够允许在坝留出一定大小的空腔布置厂房。由于坝式水电站的厂房布置在溢流坝，坝体部的空腔削弱了坝体强度，并使得坝体应力复杂化。由于厂房尺寸受到坝体尺寸的限制，因此此类水电站的机电设备选择在尺寸上也受到相应的限制。另外坝式水电站要特别注意防渗、防潮、通风、照明等问题。
4.引水式水电站
发电用水来自较长的引水道，厂房远离挡水和进水建筑物，厂房上游不承受水压力，厂房布置在引水系统末端的的河岸上。由于厂房布置在地面的河岸上，因此称为引水河岸式水电站。当由于河谷狭窄，岸坡陡峻，或者其它原因，布置地面厂房有困难时，将厂房建在地下的山体，则此类可称为引水地下式厂房。
案例分析-火电厂
火电厂项目环评案例 第一部分火力发电厂概况和工程分析要点 一、相关产业政策 1、禁止新建煤层含硫份大于3%的矿井，已建成的逐步限产或关停。 2、新建、改造含硫份大于1.5%的煤矿，必须建设相应规模的煤炭洗选设施。 3、除以热定电的热电厂外，禁止在大中城市城区和近郊区新建燃煤电厂。燃煤含硫份大于1%的电厂，必须建设脱硫设施。 4、关于发展热电联产的规定，见法律法规P193。 二、工程分析主要内容 1．项目概况 ⑴概况:项目名称、工程性质、建设单位、地理位置 ⑵项目组成：包括主体工程、公用与辅助工程、环保工程（处理设备与装置） 主体工程：锅炉容量及台数、气轮机功率及台数、发电机功率及台数。 公用与辅助工程：煤码头、灰场、生活区、煤场、给排水设施、供水系统的水源、取水口和补水量，燃料和废灰的运输等。 ⑶与现有工程的依托关系：新扩改项目有该部分内容。 ⑷项目占地情况：工程占地、建设占地、施工期临时占地面积、灰场面积，说明占地的性质，明确是否占用基本农田。 ⑸厂区总平面布置图 ⑹总投资。⑺施工进度；⑻人员组成与工作制度。 2．工程分析
⑴燃料：来源、煤质及耗煤量、卸煤和储存。 燃用中、高硫煤需安装脱硫设施，脱硫剂通常为石灰石，石灰石的来源及运输方式（罐车）等需说明。 ⑵水源及耗水量：水源、取水口和补水量，耗水量和水平衡、排水率、水的综合利用率、循环水率、厂区排水（排水系统、处置方式及排水去向）。 ⑶排烟状况：烟气排放状况、烟囱高度、出口参数、环境空气污染物排放状况。 ⑷发电工艺流程 ⑸污染物的产生及排放：来源、排放方式、污染因子、处理方式、产生量、排放量、排放去向。 废水：一般包括冷却塔排污、化学废水、锅炉酸洗水、含油废水、煤场及输煤系统排水、脱硫系统排水、杂用废水和生活污水，若是湿式还有除湿废水）。主要污染因子：SS、pH、COD、石油类、盐类、氨氮、BOD、Cl-等。 废渣：灰：一般运至灰场；渣：可运至灰场或综合利用；脱硫石膏一般综合利用或运至灰场。 废气：SO2、NO X（NO2）、TSP（通常为PM10） 灰渣：产生量、除灰和除渣系统（是干式还是湿式，若是湿式还有除湿废水）、灰渣输送和外运、灰场。 噪声：噪声来源及水平。 ⑹烟气脱硫系统
水电的原理与种类
水力发电的原理与种类 一、引言 台湾目前发电种类主要有核能、火力、水力及风力发电。核能及火力发电的燃料需仰赖进口，相对地水力发电属于自产能源，且对电力系统的品质控制有相当大的帮助。水力电厂并不消耗水量，发电后的用水仍然供给自来水、农业用水及工业用水所需，可说是相当乾淨的再生能源，也是最主要的自产能源。 然而，因以建拦水坝方式设置水力发电机组的环保阻力愈来愈大，随着全岛电力系统的总装置容量日渐增加，水力发电所佔的发电比率却日渐减少。 二、水力发电的原理与种类 水力是天然循环的丰富资源，如果能善加运用，对人类造福无穷。但是如果不能加以控制，不但资源浪费，而且必危害无穷。由于水对农业、工业生产及人民生活有密切的关係，人类的生活，不论直接或间接，都不能没有水，因此各国对于水力的开发都极为重视。如果水力受到恰当的控制，不但可以消除水灾及旱灾，而且还可以利用水力来提高人类的生活水准。 (一) 水力的开发 1.水－天然的再生能源 雨水降落大地以后，除了一部份被泥土吸收或潜入地层，一部份直接被阳光蒸发及经由植物蒸发之外，其馀的都慢慢集合，汇流入溪涧河川。河流的流量与雨量有密切关係，雨季流量大，旱季流量小。而河流中每一秒钟水流体积的移动量叫做「流量」，流量的单位是每秒钟多少立方公尺。而水从高地流到低地的垂直距离叫做「落差」，又称为「水头」。如果水量一定，则落差越高所产生的「水力」也就越大。 2. 水力的开发与运用 水库的开发如果只是为了某一特定的目标，例如发电或灌溉，称为「单元开发」；如果同时能解
决多项问题，例如防洪灌溉发电等，称为「多元开发」，以经济部水利署所属的石门水库来说，就是多元开发。在这裡我们只着重于发电方面的开发，所以只就「水力发电」的部分阐述。水力开拓的必要条件是「落差」与「流量」。而落差和流量的取用方法是在河流上游适当的地方建筑一座水坝，拦阻河水，抬高水位或使水流顺着输水管路送到下游的水力发电厂取得落差，以推动厂内的水轮发电机，使天然的水力转变成电力。另外，水的能量包括动能与位能，水力机械中的水轮机可以把这两种能量转变为机械能，同时加以有效利用。 1. 水输出的功率 若总落差的高度为H 公尺，流量为每秒Q 立方公尺的水，功率如用瓩(kW) 为单位表示时，水输出的功率就是P ﹦9.8ηQH(kW)，式中的η为整体效率。以实例说明：有一发电厂总落差为100 公尺，其流量为每秒10立方公尺，则其理论上所能产生之输出功率即为：P = .8×0.9×10×100= 8,820 (kW) (二) 水力发电的原理与流程 高山上的雨水受重力作用而向下奔流，滔滔不绝，力量巨大，如果我们能想办法加以利用，这个巨大不息的力量，就可以为人类做许多工作。 1. 水力发电的原理 以具有位能或动能的水冲水轮机，水轮机即开始转动，若我们将发电机连接到水轮机，则发电机即可开始发电。如果我们将水位提高来冲水轮机，可发现水轮机转速增加。因此可知水位差愈大则水轮机所得动能愈大，可转换之电能愈高。这就是水力发电的基本原理。 1.惯常水力发电流程 惯常水力发电的流程为：河川的水经由拦水设施攫取后，经过压力隧道、压力钢管等水路设施送至电厂，当机组须运转发电时，打开主阀(类似家中水龙头之功能)，后开启导翼(实际控制输出力量的小水门)使水冲击水轮机，水轮机转动后带动发电机旋转，于发电机加入励磁后，发电机建立电压，并于断路器投入后开始将电力送至电力系统。
案例7：饱受争议的怒江水电开发
饱受争议的怒江水电开发 案例摘要：怒江在自由奔腾了千万年后将被大坝拦腰截断。六库电站在流域综合规划及环评缺失、移民安置规划未审核、国家尚未正式核准的情况下于2007年初悄然移民并动工，而这只是“两库十三级”怒江大水电开发的第一步。自2003年起，怒江水电开发已经争论了6年有余，成了环保与发展争议的标志。随着六库电站的动工，中国环保史上的最大交锋进入白炽化。 背景资料 1999年，国家发改委「根据我国的能源现状，决定用合乎程序的办法对怒江进行开发」。于是拨出资金，对怒江中下游云南境内的水电开发进行规划。怒江流域水电规划进行了近3年时间，2003年7月基本完成。 但是在审查会上，国家环保部门要求专题审查"环境影响评价报告"。于是在建与慎建问题上引起一场激烈的争论。六库电站已于2007年初悄然移民并动工，但争论从未停止。 建设国家大剧院是几代人的心愿。早在20世纪50年代，政府对长安街的规划就设想了国家大剧院的建设，周恩来首次提出建设国家大剧院批示，后因财政原因没有实施。1998年4月国务院方正式批准立项，于2001年12月13日开工，2007年9月建成。 怒江是我国西南的一条国际河流，发源于青藏高原唐古拉山南麓，经西藏流入怒江栗僳族自治州境内，纵贯贡山、福贡、泸水等县流入保山市出境。怒江干流中下游河段───色邑达至中缅边界全长742千米，天然落差1578米，可开发装机容量达2132万千瓦，是我国重要的水电资源之一。同时，怒江水能资源开发具有的优势有：地质条件好、水能资源富集；搬迁人口少，移民人口从宽估算不到三峡电站移民人口的1 /10；淹没土地少，沿江耕地较分散，河谷地带基本上是水土流失严重的区域，水库淹没耕地58996亩，都是人地矛盾极其突出的地方；开发成本低，怒江洪峰流量较小，泄洪建筑和导流工程投资小；对外交通方便，流域干流两岸均有公路通过。 审查会让批复不得不延后 在审查会上，国家环保部门提出，2003年9月1日开始，《中华人民共和国环境影响评价法》就要正式实施，要求大型电站规划必须专门做环境影响评价报告，鉴于怒江水电开发的规模和与《环境影响评价法》实施日期的临近，要求专题审查"环境影响评价报告"，批复因此不得不延后。 反对派"打响"了"保卫怒江第一枪" 2003年9月3日，国家环保总局召开"怒江流域水电开发活动环境保护问题"专家座谈会，包括5名院士在内的27位专家指出，怒江是我国目前仅存的两条未被规模开发的大河之一（另一条为雅鲁藏布江），为我国乃至世界上不可多得的物种基因库和世界自然遗产地，其潜在的生态价值、科学价值和经济价值不可估量。为使怒江流域真正实现可持续发展，给子孙后代留下一条原始生态环境相对完整的生态河流，不宜在此开发水电。 一些专家成为反对派。归结起来，反对派的观点主要有： 第一，怒江州怒江峡谷是世界上著名的峡谷，其连续深切的峡谷形态以及谷地湍流的水流流态，使之在世界大峡谷中占据重要位置，有可能成为第二或第三大峡谷，因此是世界级峡谷旅游资源。水电站的建设将极大地降低其品质和作为旅游资源的价值，将会丧失其独特
水力发电的基本流程及发电系统设备简介
水力发电的基本流程及发电系统设备简介 水力发电的基本流程 1、什么是水电站？水电站枢纽的组成。 水电站是将水能转变为电能的水力装置，它由各种水工建筑物，以及发电、变电、配电等机械、电气设备，组成为一个有机的综合体，互相配合，协同工作，这种水力装置，就是水电站枢纽或者水力枢纽，简称水电站。它由挡水建筑物、泄水建筑物、进水建筑物、引水建筑物、平水建筑物及水电站厂房等水工建筑物共7个部分组成，机电设备则安装在各种建筑物上，主要是在厂房内及其附近。 （1）挡水建筑物。是拦截水流、雍高水位、形成水库，以集中落差、调节流量的建筑物，例如坝和闸。 （2）泄水建筑物。其作用主要是泄放水库容纳不了的来水，防止洪水漫过坝顶，确保水库安全运用，因而是水库中必不可少的建筑物，例如溢流坝、河岸溢洪道、坝下泄水管及隧洞、引水明渠溢水道等。 （3）进水建筑物。使水轮机从河流或水库取得所需的流量，如进水口。 （4）引水建筑物。引水建筑物是引水式或混合式水电站中，用来集中落差（对混合式水电站而言，则只是集中总会落差）和输送流量的工程设施，如明渠、隧洞等。有时水轮机管道也被称为引水建筑物，但严格说来，由于它主要是输送流量的，所以与同时具有集中落差和输送流量双重作用的引水建筑物并不完全相同。 有些水电站具有较长的尾水隧洞及尾水渠道，这也属于引水建筑物。 （5）平水建筑物。其作用是当负荷突然变化引起引水系统中流量和压力剧烈波动时，借以调整供水流量及压力，保证引水建筑物、水轮机管道的安全和水轮发电机组的稳定运行。如引水式或混合式水电站的引水系统中设置的平水建筑物如压力池或高压池。 （6）厂区建筑物。包括厂房、变电站和开关站。厂房是水电站枢纽中最重要的建筑物之一，它不同于一般的工业厂房，而是是水力机械、电气设备等有机地结合在一起的特殊的水工建筑物；变电站是安装升压变压器的场所；而开关站则是安装各种高压配电装置的地方，故也称高压配电场。 （7）枢纽中的其它建筑物。此类建筑物指对于将水能转变为电能这个生产过程没有直接作用的船闸或升船机、筏道、鱼道或鱼闸以及为灌溉或城市供水而设的取水设施等。为了综合利用水资源，它们在整个水电站枢纽中也是不可分割的一部分，对枢纽的布置和运用也有重要的影响。 将水能转变成电能的生产全过程是在整个水电站枢纽中进行的，而不仅仅是在厂房中进行的。 2、水电站的基本类型。 水电站是借助于建筑物和机电设备将水能转变为电能的企业。水电站包括哪些建筑物以及它们之间的相互关系，主要取决于集中水头的方式。所以按集中水头的方式来对水电站进行分类，最能反映出水电站建筑物的组成和布置特点。 （1）按集中水头的方式对水电站进行分类，水电站可分为：坝式、引水式和混合式。 坝式水电站。它的水头是由坝抬高上游水位而形成。分为坝后式和河床式。 坝后式水电站：厂房建在坝的后面，上游水压力由坝承受，不传到厂房上来。对于水头较高的坝式水电站，为了不使厂房承受上游的水压力，一般常采用这种布置方式。这时厂房
常见发电方式的基本原理及特点
常见发电方式的基本原理及特点 常见的发电方式主要有火力发电、风力发电、水力发电、太阳能发电和核能发电。其中火力发电是现阶段最普及、技术最成熟的发电方式，缺点是污染严重、利用率不高；风力发电属于新能源发电，洁净、无污染，缺点就是装机容量太小、受地域限制；水力发电装机容量大、洁净无污染，缺点是前期投资太大、建设周期长；太阳能是干净的可再生的新能源，缺点是不能连续发电、受天气影响大；核能发电，容量大、技术含量高、燃料运输方便，但有巨大的安全隐患。 火力发电火力发电是指利用煤炭、石油、天然气等固体、液体、气体燃料燃烧时产生的热能，通过热能来加热水，使水变成高温产生高压水蒸气，然后再由水蒸气推动发电机继而发电的一种发电方式。其本质是将化石燃料中的化学能转化为热能，再将热能转化为带动发电机转动的机械能，发电机内部再通过磁通量的改变来产生感应电流。其特点是不可再生，发电效率低，会造成烟气污染与粉尘污染。 而作为清洁的发电方式风能发电是让风轮在风力的作用下 AHA12GAGGAGAGGAFFFFAFAF
旋转，把风的动能转变为风轮轴的机械能。发电机在风轮轴的带动下旋转发电。风轮是集风装置，它的作用是把流动空气具有的动能转变为风轮旋转的机械能。风能是一种可再生的能源，环境效益好、基建周期短、装机规模灵活。但风能也有它的缺点，比如噪声大，成本高，不稳定，不可控等。和火力发电一样，水力发电也具有悠长的历史，水力发电在某种意义上讲是水的位能转变成机械能，再转变成电能的过程。水能是一种取之不尽、用之不竭、可再生的清洁能源。水电工程投资大、建设周期长，但力发电效率高，发电成本低，机组启动快，调节容易。由于利用自然水流，受自然条件的影响较大。水力发电往往是综合利用水资源的一个重要组成部分，与航运、养殖、灌溉、防洪和旅游组成水资源综合利用体系。 太阳能发电是人类对于能源最直接的利用，从本质上讲，无论是化石能还是水能风能都是太阳能的一种存在形式。常见的发电方式有两种和太阳能电池的直接转化和太阳能热电站，其中太阳能热电站的工作原理则是利用汇聚的太阳光， AHA12GAGGAGAGGAFFFFAFAF
水力发电设备项目实施方案
水力发电设备项目实施方案 规划设计/投资分析/产业运营
水力发电设备项目实施方案 我国水能资源丰富，不论是水能资源蕴藏量，还是可能开发的水能资源，在世界各国中均居第一位。具体数据显示，目前我国大陆水力资源理 论蕴藏量在1万千瓦及以上的河流共3886条，理论蕴藏装机量11.21亿瓦，理论蕴藏发电量9.82万亿瓦时;技术可开发装机容量8.75亿千瓦，年发电 量39965千瓦时;经济可开发装机容量64905万千瓦，年发电量28324亿千 瓦时。 该水力发电设备项目计划总投资11476.71万元，其中：固定资产投资9818.91万元，占项目总投资的85.56%；流动资金1657.80万元，占项目 总投资的14.44%。 达产年营业收入13826.00万元，总成本费用10401.12万元，税金及 附加206.26万元，利润总额3424.88万元，利税总额4103.54万元，税后 净利润2568.66万元，达产年纳税总额1534.88万元；达产年投资利润率29.84%，投资利税率35.76%，投资回报率22.38%，全部投资回收期5.97年，提供就业职位262个。 本报告是基于可信的公开资料或报告编制人员实地调查获取的素材撰写，根据《产业结构调整指导目录（2011年本）》（2013年修正）的要求，依照“科学、客观”的原则，以国内外项目产品的市场需求为前提，大量
收集相关行业准入条件和前沿技术等重要信息，全面预测其发展趋势；按 照《建设项目经济评价方法与参数（第三版）》的具体要求，主要从技术、经济、工程方案、环境保护、安全卫生和节能及清洁生产等方面进行充分 的论证和可行性分析，对项目建成后可能取得的经济效益、社会效益进行 科学预测，从而提出投资项目是否值得投资和如何进行建设的咨询意见， 因此，该报告是一份较为完整的为项目决策及审批提供科学依据的综合性 分析报告。 ......
(三)水电站过流部件尾水管水力计算方法与案例
水电站过流部件尾水管水力计算方法与案例 尾水管是反击式水轮机所特有的部件，尾水管的性能直接影响到水轮机的效率和稳定性，一般水轮机中均选用经过试验和实践证明性能良好的尾水管。 尾水管有直锥形和弯肘形两种。除贯流式水轮机组外，大中型反击式水轮机均采用弯肘形尾水管，其型式一般不加里衬且不单独对尾水管进行设计，而是按照模拟水轮机所采用的标准尾水管放大选用，只有在特高比转速下才需要大高度尾水管，在无标准时方需单独设计。为尽量降低水下开挖量和混凝土用量，本电站水轮机组选用弯肘形尾水管。 尾水管各部分尺寸的计算 1 尾水管的深度 对转桨式水轮机，取13.2D h ≥。 2 进口锥管的计算 对转桨式水轮机而言，进口锥管的锥角最优值通常取??=10~8β，此处我们折中取?=9β，而根据推荐的D D 001.13=，则 3h = βtan 234D D -=? ??-9tan 23 .3001.146.4=66.3m 3 肘管型式 肘管的形状十分复杂，它对整个尾水管的性能影响很大，一般推荐定型的标准肘管。标准见参考资料[1]第168页表5-6. 4 水平长度
水平长度L是机组中心线到尾水管出口的距离。肘管型式一定，长度L决定了水平扩散段的长度。通常取L=4.5 D. 1 5 出口扩散段 出口扩散段通常采用矩形断面，出口宽度一般与肘管出口宽度相等，顶角? α，底板一般呈水平，少数情况下为了减少开挖而? =13 10 ~ 底板稍上台。 本电站取? α，底板水平，尾水管的水平段宽度B=（2.3～2.7） =10 D，不加支墩。 1 则尾水管部分尺寸见下表3-1 表3-1 尾水管部分尺寸单位：m 尾水管单线图见图3-1，尾水管平面图见图3-2.
水电站的排水系统
水电站的排水系统 （一）生产用水的排水水电厂的生产用水主要是技术供水，主要包括：发电机空气冷却器的冷却水；发电机推力轴承和上、下导轴承油冷却器的冷却水；稀油润滑的水轮机导轴承冷却器的冷却水等。它的特点是排水量较大，设备位置较高，一般都不设置排水泵，而靠自流的形式排至下游河道或尾水管内。 （二）渗漏排水（1）机械设备的漏水。水轮机顶盖与大轴密封的漏水；压力钢管伸缩节、管道法兰、蜗壳、尾水管进入孔盖板等处漏水。（2）下部设备的生产排水。例如，冲洗滤水器的污水，气水分离器及储气罐的排水，水冷空气压缩机的冷却水，空气冷却器壁外的冷凝水和空调用水的排水等，当不能靠自流排至厂外时，归入渗漏排水系统。（3）厂房水工建筑物的渗水，低洼处积水和地面排水。（4）厂房下部生活用水的排水。 （三）检修排水当检查、维修机组或厂房水工建筑物的水下部分时，必须将水轮机蜗壳、尾水管和压力钢管内的积水排除。检修排水的特征是排水量大，高程很低，只能采用排水设备排除。为了加快机组检修，排水时间要短。属临时性工作，通常采用手动控制。4、1、2 排水方式 （一）渗漏水排水方式（1）集水井排水：此种排水方式是将水电站厂房内的渗漏水经排水管、沟汇集到集水井中，用卧式离心泵、深井泵或潜水泵排到厂外。（2）廊道排水：这种排水
方式是把厂内各处的渗漏水通过管道汇集到专门的集水廊道内，再由排水设备排到厂外。 （二）检修排水方式（1）直接排水：此种排水方式是将各台机组的尾水管与水泵吸水管用管道和阀门连接起来。机组检修时，由水泵直接将积水排除。其排水设备亦多采用卧式离心泵。（2）廊道排水：这种排水方式是把各台机组的尾水管经管道与集水廊道连接。机组检修时，先将积水排入集水廊道，再由水泵排到厂外。采用此种方式时，渗漏排水也多采用廊道排水，两者可共用一条集水廊道。
水电的种类和原理
水电的原理与种类 一、引言 台湾目前发电种类主要有核能、火力、水力及风力发电。核能及火力发电的燃料需仰赖进口，相对地水力发电属于自产能源，且对电力系统的品质控制有相当大的帮助。水力电厂并不消耗水量，发电后的用水仍然供给自来水、农业用水及工业用水所需，可说是相当乾淨的再生能源，也是最主要的自产能源。 然而，因以建拦水坝方式设置水力发电机组的环保阻力愈来愈大，随着全岛电力系统的总装置容量日渐增加，水力发电所佔的发电比率却日渐减少。 二、水力发电的原理与种类 水力是天然循环的丰富资源，如果能善加运用，对人类造福无穷。但是如果不能加以控制，不但资源浪费，而且必危害无穷。由于水对农业、工业生产及人民生活有密切的关係，人类的生活，不论直接或间接，都不能没有水，因此各国对于水力的开发都极为重视。如果水力受到恰当的控制，不但可以消除水灾及旱灾，而且还可以利用水力来提高人类的生活水准。 (一) 水力的开发 1. 水－天然的再生能源 雨水降落大地以后，除了一部份被泥土吸收或潜入地层，一部份直接被阳光蒸发及经由植物蒸发之外，其馀的都慢慢集合，汇流入溪涧河川。河流的流量与雨量有密切关係，雨季流量大，旱季流量小。而河流中每一秒钟水流体积的移动量叫做「流量」，流量的单位是每秒钟多少立方公尺。而水从高地流到低地的垂直距离叫做「落差」，又称为「水头」。如果水量一定，则落差越高所产生的「水力」也就越大。 2. 水力的开发与运用 水库的开发如果只是为了某一特定的目标，例如发电或灌溉，称为「单元开发」；如果同时能解 决多项问题，例如防洪灌溉发电等，称为「多元开发」，以经济部水利署所属的石门水库来说，就是多元开发。在这裡我们只着重于发电方面的开发，所以只就「水力发电」的部分阐述。水力开拓的必要条件是「落差」与「流量」。而落差和流量的取用方法是在河流上游适当的地方建筑一座水坝，拦阻河水，抬高水位或使水流顺着输水管路送到下游的水力发电厂取得落差，以推动厂内的水轮发电机，使天然的水力转变成电力。另外，水的能量包括动能与位能，水力机械中的水轮机可以把这两种能量转变为机械能，同时加以有效利用。
(一)水电站水轮机选型设计方法及案例
水电站水轮机选型设计总体思路和基本方法 水轮机选型是水电站设计中的一项重要任务。水轮机的型式与参数的选择是否合理，对于水电站的动能经济指标及运行稳定性、可靠性都有重要的影响。 水轮机选型过程中，一般是根据水电站的开发方式、动能参数、水工建筑物的布置等，并考虑国内外已经生产的水轮机的参数及制造厂的生产水平，拟选若干个方案进行技术经济的综合比较，最终确定水轮机的最佳型式与参数。 一 已知参数 1 电站规模：总装机容量：32.6MW 。 2 电站海拔：水轮机安装高程：▽=850m 3 水轮机工作水头： max H =8.18m ，min H =8.3m ，r H =14.5m 。 二 机组台数的选择 对于一个确定了总装机容量的水电站，机组台数的多少将直接影响到电厂的动能经济指标与运行的灵活性、可靠性，还将影响到电厂建设的投资等。因此，确定机组台数时，必须考虑以下有关因素，经过充分的技术经济论证。 1机组台数对工程建设费用的影响。 2机组台数对电站运行效率的影响。
3机组台数对电厂运行维护的影响。 4机组台数对设备制造、运输及安装的影响。 5机组台数对电力系统的影响。 6机组台数对电厂主接线的影响。 综合以上几种因素，兼顾电站运行的可靠性和设备运输安装的因素，本电站选定机组为：4×8.15MW 。 三 水轮机型号选择 1 水轮机比转速s n 的选择 水轮机的比转速s n 包括了水轮机的转速、出力与水头三个基本工作参数，它综合地反映了水轮机的特征，正确的选择水轮机的比转速，可以保证所选择的水轮机在实际运行中有良好的能量指标与空化性能。 各类水轮机的比转速不仅与水轮机的型式与结构有关，也与设计、制造的水平以及通流部件的材质等因素有关。目前，世界各国根据各自的实际水平，划定了各类水轮机的比转速的界限与范围，并根据已生产的水轮机转轮的参数，用数理统计法得出了关于水轮机比转速的统计曲线或经验公式。当已知水电站的水头时，可以用这些曲线或公式选择水轮机的比转速。 轴流式水轮机的比转速与使用水头关系 中国： s n =H 2300 （m ·KW ） 日本： s n = 5020 20000 ++H （m ·KW ）
小型水力发电机
斜击式小型水力发电机 斜击式小型水力发电机5KW，需要水头为15－50米左右，水流量为：0.047－0.014立方米/秒。可以选配永磁单相发电机和励磁三相发电机。斜击式小型水力发电机5KW配永磁单相发电机重量约为：150kg。 一、小型水力发电站简介：建微水电站是在有一定水头落差的地方，通过筑坝拦集小溪流水，通过管道等将水引入水力发电机组，推动水轮带动电机发电，然后通过输电线供给用电户。 二、斜击式水力发电原理：在有水落差比较高的地方，用水管将水从高处引往低处，由于水位差高，水产生比较高的压力，在高压力的作用下，水的流速非常快。在水轮机处装有圆形的小喷口，高压高速的水流喷射到斗状的叶片上带动水轮机高速旋转，从而带动发电机发电。在这里主要就是利用水的高压高速能量，因此，高落差非常重要。水位差，或者说水流落差，我们简称为水头。 三、功率计算：水流量和水头就可以决定安装发电机组的功率。水流量一般是指一秒钟内流出的水的体积。以立方米/秒为单位。理想理论上安装功率的计算公式为：水头(m)×流量(m3/s)×9.8＝功率(KW)。实际上机组的效率并不是100%，因此要把机组的效率算上。一般水头我们以H来表示，流量以Q来表示，机组效率为η来表示，一般η取0.7左右。g表示重力加速度，功率以P来表示，那么安装功率的计算公式为：P ＝ HQηg 例如：水流量为0.02m3/s，水头为10米高，那么可以安装的功率为： 0.02×10×9.8×0.7 ＝1.372(KW)，即实际可以安装功率为：1千瓦左右。 流量比较难测量一般以估算法来测。首先估算出水的流速，然后再估算出水流的横截面积大小，即可算出水流量大小。 流量(m3) Q = Sv 其中S为横段面积（m2），v为流速（m/s） ①、首先测量得水沟的横截面积S，比如可量得水沟的宽、高粗略算出横截面积S，如要测得更准确，可对水沟的横截面积进行分割细分测得各小块面积，然后再相加得出总面积。 ②、水流速的测法，可直接丢一漂浮物在水面上，然后看它在一定时间内漂流过的路程，然后再计算出其1秒内流过的路程，即为水的流速。 ③、还可以用一个比较大的水桶来直接接水，然后计算出流量。 估测流量时，要多次测量取平均值，还要考虑到每个季节的水量变化情况。四、斜击式小型水力发电机结构：斜击式小型水力发电机是专门针对高水头设计应用的。一般用在水头为6米－50米之间。典型的应用场合如：高落差的小溪旁、小瀑布边、小山水边等。斜击式小型水力发电机构造非常简单，由两大部分组成：斗式水轮机和发电机同轴构成。详细结构说明参照图“斜击式小型水力发电机结构图”。 五、主要规格及技术参数
《水力发电站》说课稿(省级获奖实验说课案例)
《水力发电站》说课稿 我说课的内容《水力发电站》对比实验的改进与运用。本课是是鄂教版五下科学12课的内容，也是“能源与矿产”单元的第一课，教材首先通过“水力发电站里发电机转动就能发电”引出探究性的问题：水是怎样使发电机转动起来的？接着用小水轮代替水力发电机研究：怎样用水使小水轮转起来？怎样使小水轮转得快？所以，根据教材内容、课标要求、学生学情，我确定这节课的主要目标就是：知道小水轮转动的快慢与水流大小、水位高低、冲击叶片的位置等因素有关。难点是让学生经历这个实验的探究过程。 为了圆满完成实验目标，教材是这样编排的：首先是制作小水轮：一根钢丝穿过一个圆柱体，在圆柱的周围均匀的插入几个相同的叶片制成简单的小水轮（图1）；接着进行实验研究：用手拿装满水的烧杯，用同样的流量在不同的高度冲击小水轮，再从同样的高度用不同水流量冲击小水轮，比较小水轮转动快慢。（图2） （图1）（图2） 根据历年来学生的实验情况来看不足之处主要体现在以下几个方面： 1、小水轮制作方面：叶片过短，在实验中冲击位置不好把握，学生可能会把水冲在小水轮的轴上,（图3）相对叶片而言，小水轮的轴太大这样转动时产生的摩擦力也会更大，甚至小水轮根本不会转动（图4），还有教材中直接把小水轮放在水槽上，位置不固定，实验中出现了小水轮和钢丝一起转动的情况。（图5）这些因素很影响实验效果，无法保证实验一次成功。
（图3）（图4）（图5） 2、水位高度和水流大小不易控制。教材是让学生用手从高度不同的位置冲击小水轮的叶片、用不同的流量冲击小水轮的叶片，流量和高度的位置很难把握，冲击叶片的位置也很难把握，教材向学生展示的是对比实验，可实验中，变量不好定量控制，不变量也无法保证不变，导致实验现象有偏差。并且手拿烧杯控制水流大小和高度随意性太强，不利于反复演示。 针对实验中存在的不足，我对本课实验进行了以下创新： 1.选取一个 2.5厘米长的圆柱作为小水轮的轴，减小了摩擦力，用6个相同的叶片均匀的插入圆柱周围，在小水轮的每个叶片上的8厘米和1厘米的位置分别作上红色和黄色标记，准确的改变了冲击叶片的位置。（图6），在小水轮上装一个显示转速的无线电子计数器（图7），最后用双面胶固定在底座上避免了实验中小水轮会晃动，这样一个漂亮的小水轮就组装好了。 （图6）（图7）（图8） 2.把烧杯改为有水龙头的小水箱，水龙头可以灵活的控制水流的大小，但考虑到水流出来时不能形成水柱，也会影响实验效果，我在水龙头下接了一节纱布。用45和90度两
水力发电原理
水力发电的原理 水是自然中最有用的动力，因为它最容易被掌控。流水可经由水闸或管线被输送，更重要的，一条流可藉水坝区隔成能容纳大量水的水库，当需要时便释出其所需的量。水力常被规划成水力发电厂，通常建基于大型的水坝，最佳的地理位置是在高山地区且狭窄而两侧陡峭的河谷，水坝建于如此的河谷可以产生超过100公里长的蓄水库。大规模的计划或许就不只一个简单的水坝和蓄水库。在澳洲的雪山，雪河的水藉由一连串的地下通道，转至十六个发电厂。水力亦被用来储存其他发电厂多余的能量，这可所谓的抽蓄发电厂来处理，及使用两个分离且不同水平面的蓄水库。正常运作下，位置较高的水库的水被用来驱动涡轮产生电，而经过涡轮的水便储存在较低的水库。一但有多余的电，便被用来抽取较低水库的水回到较高的水库。电力的需求在白天时达到最高点，这亦意味着，大多数的发电站，抽水的工作通常在夜间完成。 水力发电是利用河川、湖泊等位于高处具有位能的水流至低处，将其中所含之位能转换成水轮机之动能，就是利用流水量及落差来转动水涡轮。再藉水轮机为原动机，推动发电机产生电能。因水力发电厂所发出的电力其电压低，要输送到远距离的用户，必须将电压经过变压器提高后，再由架空输电路输送到用户集中区的变电所，再次降低为适合于家庭用户、工厂之用电设备之电压，并由配电线输电到各工厂及家庭用户。 利用天然水流为资源。水力发电则系利用筑坝蓄水，昼夜取舍，不尽不竭，既便利又为经济。故近五十年来，世界各国发电，多由火力侧重于水力，都在努力开发水力资源。美国全国发电量最初用火力者在百分之八十以上，至目前为止，水力已占将及半数，由此可见开发水力之重要。而在燃料缺乏之国家，如瑞士、意大利等国，更须大量开发水力发电，以补其缺。 水力发电依其开发功能及运转型式可分为惯常水力发电与抽蓄水力发电两种： 台湾的惯常水力发电厂共有36座，总装置容量157万千瓦，依其运输型式又分为三种，水库式电厂如德基、石门、曾文、雾社等水库。调整式电厂:如龙涧、立雾等电厂及川流式电厂。 由于近年来台湾地区耗电量急遽的增加，台湾电力公司为了配合国家经济建设的需要，积极开发优良水力资源，以充裕供电能力，因此，运用水位落差的原理，花日月潭风景区开发了明潭抽蓄水力发电工程。明潭抽蓄水力发电厂，装置267千瓦抽蓄水轮发电机六部，以日月潭为上池，位于下游的水里溪河谷兴建下池，利用上下池间约380公尺之落差作抽蓄水力发电，其方式是在晚间离峰用电时，
水电站整个系统(水电站新人请进)
水电站整个系统（水电站新人请进） 1、什么是水电站？水电站枢纽的组成。 水电站是将水能转变为电能的水力装置，它由各种水工建筑物，以及发电、变电、配电等机械、电气设备，组成为一个有机的综合体，互相配合，协同工作，这种水力装置，就是水电站枢纽或者水力枢纽，简称水电站。它由挡水建筑物、泄水建筑物、进水建筑物、引水建筑物、平水建筑物及水电站厂房等水工建筑物共7个部分组成，机电设备则安装在各种建筑物上，主要是在厂房内及其附近。 （1）挡水建筑物。是拦截水流、雍高水位、形成水库，以集中落差、调节流量的建筑物，例如坝和闸。 （2）泄水建筑物。其作用主要是泄放水库容纳不了的来水，防止洪水漫过坝顶，确保水库安全运用，因而是水库中必不可少的建筑物，例如溢流坝、河岸溢洪道、坝下泄水管及隧洞、引水明渠溢水道等。 （3）进水建筑物。使水轮机从河流或水库取得所需的流量，如进水口。
（4）引水建筑物。引水建筑物是引水式或混合式水电站中，用来集中落差（对混合式水电站而言，则只是集中总会落差）和输送流量的工程设施，如明渠、隧洞等。有时水轮机管道也被称为引水建筑物，但严格说来，由于它主要是输送流量的，所以与同时具有集中落差和输送流量双重作用的引水建筑物并不完全相同。 有些水电站具有较长的尾水隧洞及尾水渠道，这也属于引水建筑物。 （5）平水建筑物。其作用是当负荷突然变化引起引水系统中流量和压力剧烈波动时，借以调整供水流量及压力，保证引水建筑物、水轮机管道的安全和水轮发电机组的稳定运行。如引水式或混合式水电站的引水系统中设置的平水建筑物如压力池或高压池。 （6）厂区建筑物。包括厂房、变电站和开关站。厂房是水电站枢纽中最重要的建筑物之一，它不同于一般的工业厂房，而是是水力机械、电气设备等有机地结合在一起的特殊的水工建筑物；变电站是安装升压变压器的场所；而开关站则是安装各种高压配电装置的地方，故也称高压配电场。 （7）枢纽中的其它建筑物。此类建筑物指对于将水能转变为电能这个生产过程没有直接作用的船闸或升船机、筏道、鱼道或鱼闸以及为灌溉或城市供水而设的取水设施等。为了综合利用水资源，它们在整
水力发电机
发电机的工作原理 newmaker 发电机原理 <一> 发电机概述 发电机是将其他形式的能源转换成电能的机械设备，它由水轮机、汽轮机、柴油机或其他动力机械驱动，将水流，气流，燃料燃烧或原子核裂变产生的能量转化为机械能传给发电机，再由发电机转换为电能。发电机在工农业生产，国防，科技及日常生活中有广泛的用途。 发电机的形式很多，但其工作原理都基于电磁感应定律和电磁力定律。因此，其构造的一般原则是：用适当的导磁和导电材料构成互相进行电磁感应的磁路和电路，以产生电磁功率，达到能量转换的目的。 发电机已实施出口产品质量许可制度，未取得出口质量许可证的产品不准出口。 <二>发电机的分类可归纳如下： 发电机分：直流发电机和交流发电机 交流发电机分：同步发电机和异步发电机(很少采用) 交流发电机还可分为单相发电机与三相发电机。 <三>发电机结构及工作原理 发电机通常由定子、转子、端盖及轴承等部件构成。 定子由定子铁芯、线包绕组、机座以及固定这些部分的其他结构件组成。 转子由转子铁芯(或磁极、磁扼)绕组、护环、中心环、滑环、风扇及转轴等部件组成。
由轴承及端盖将发电机的定子，转子连接组装起来，使转子能在定子中旋转，做切割磁力线的运动，从而产生感应电势，通过接线端子引出，接在回路中，便产生了电流。 柴油发电机工作原理 柴油机驱动发电机运转，将柴油的能量转化为电能。 在柴油机汽缸内，经过空气滤清器过滤后的洁净空气与喷油嘴喷射出的高压雾化柴油充分混合，在活塞上行的挤压下，体积缩小，温度迅速升高，达到柴油的燃点。柴油被点燃，混合气体剧烈燃烧，体积迅速膨胀，推动活塞下行，称为…作功?。各汽缸按一定顺序依次作功，作用在活塞上的推力经过连杆变成了推动曲轴转动的力量，从而带动曲轴旋转。 将无刷同步交流发电机与柴油机曲轴同轴安装，就可以利用柴油机的旋转带动发电机的转子，利用…电磁感应?原理，发电机就会输出感应电动势，经闭合的负载回路就能产生电流。 这里只描述发电机组最基本的工作原理。要想得到可使用的、稳定的电力输出，还需要一系列的柴油机和发电机控制、保护器件和回路。 汽油机驱动发电机运转，将汽油的能量转化为电能。 在汽油机汽缸内，混合气体剧烈燃烧，体积迅速膨胀，推动活塞下行作功。各汽缸按一定顺序依次作功，作用在活塞上的推力经过连杆变成了推动曲轴转动的力量，从而带动曲轴旋转。将无刷同步交流发电机与汽油机曲轴同轴安装，就可以利用汽油机的旋转带动发电机的转子，利用…电磁感应?原理，发电机就会输出感应电动势，经闭合的负载回路就能产生电流。 ·主磁场的建立：励磁绕组通以直流励磁电流，建立极性相间的励磁磁场，即建立起主磁场。 ·载流导体：三相对称的电枢绕组充当功率绕组，成为感应电势或者感应电流的载体。 ·切割运动：原动机拖动转子旋转（给电机输入机械能），极性相间的励磁磁场随轴一起旋转并顺次切割定子各相绕组（相当于绕组的导体反向切割励磁磁场）。
五年级下册《水力发电站》说课稿
五年级下册《水力发电站》说课稿 李楼小学田荣华 一、教材分析 本课内容可以分为三部分。 第一部分，课文首先提出：说一说水力发电站一般修建成什么样子。这部分教材有如下意图，一是了解学生对水电站的熟悉情况，强化水电站一般都修建有一个大坝，用来拦截水，大坝上游的水位较高，大坝下游的水位较低，二是从发电站的发电机的转动引出水轮转动的问题。学生在有关的图书和电视、电脑上对发电站有所了解，调动学生的经验，学生就能说出自己所了解的水电站。 第二部分，制作小水轮，研究小水轮转动快慢与哪些因素有关，是本节课的重点，教材首先提出了一个问题：怎样使小水轮转动起来？学生很快就能想到用水冲击小水轮。在设计实验的基础上，学生亲自动手实验，最后形成自己的结论，并把结论写在课本上。通过结论解决后面的“发电机是怎样转动起来的？ 第三部分，生产生活中水力在其他方面的应用，教材首先提出问题：生产生活中，除了水力发电外，还有哪些方面利用了水力？期望通过问题把学生的视野推向水力发电以外的地方，教材上呈现的大坝放水调沙、浮筒打捞沉船和水磨三幅图，可以启发学生的思维。接下来让学生进行课外进行考察，也是把课堂上所学的水力利用的知识与生活联系起来。 二、学情分析 五年级学生通过中年级的科学课学习，已经形成了一定的科学态度，并掌握了一定的科学方法和能力，比如模拟实验，类比推理能力。而教材对水力发电的原理也进行了简化，突出了科学探究的思路和方法。同时也没有强调用文字对水力发电过程总结，而是让学生通过模拟实验和类比推理，自己总结水力发电机发电的原因。这种教学设计，既体现了学生为主体的指导思想，也突出了科学探究的教学理念。 三、教学目标 1、知道小水轮转动的快慢与水位高低、水流量大小、水冲击水轮的位置等因素有关。 2、经历小水轮转动的快慢与哪些因素有关的探究过程，知道不同问题要用不同的探究方法。 3、敢于猜想，意识到形成重视实验和证明的科学态度的重要性。
水电站水系统
水电站水系统 技术供水系统 一技术供水的作用及要求 1. 技术供水的作用 水电站的供水包括：技术供水、消防供水和生活供水。本节主要讨论技术供水。 技术供水又称生产供水，其主要作用是对运行设备进行冷却，有时也用来进行润滑（如主轴密封润滑用水、水轮机橡胶瓦导轴承）及水压操作（如射流泵、高水头电站用的主阀）。 需要技术供水进行冷却的设备有以下几个方面： （1）发电机的冷却——发电机空气冷却器。发电机运行时将产生电磁损失及机械损失，这些损耗会转化为热量。这些热量如不及时散发出去，不但会降低发电机的效率和出力，而且还会因局部过热破坏线圈绝缘，影响使用寿命，甚至引起事故。因此，运转中的发电机必须加以冷却。水轮发电机大多采用空气作为冷却介质，用流动的空气带走发电机产生的热量。除小型发电机可采用开敞式或管道式通风外，大中型发电机普遍采用密闭式通风，即发电机周围被封闭着一定体积的空气，利用发电机转子上装设的风扇（有的不带风扇，利用轮辐的风扇作用），强迫空气通过转子线圈，再经定子的通风沟排出。吸收了热量的热空气再经设置在发电机定子外围的空气冷却器，将热量传给冷却器中的冷却水并带走，然后冷空气又重新进入发电机内循环工作。空气冷却器的冷却效果对发电机的出力及效率有很大影响：当进风温度为35°时，发电机允许发出额定出力；当进风温度较低时，发电机的效率较高，允许出力可提高；当进风温度升高时发电机的效率显著下降，允许出力降低。 （2）发电机推力轴承及导轴承油的冷却——油冷却器。机组运行时轴承处产生的机械摩擦损失，以热能形式聚积在轴承中。由于轴承是浸在透平油中的，油温高将影响轴承寿命及机组安全，并加速油的劣化。因此，应将油加以冷却并带走热量。轴承油槽内油的冷却方式有两种：一种是内部冷却，即将冷却器浸在油槽内；另一种是外部冷却，即将润滑油用油泵抽到外面的专用油槽内，再利用冷却器进行冷却。无论哪种方式，都要通过冷却器的冷却水将热量带走。还有的将冷却水直接通入导轴承瓦背进行冷却，这样可以提高冷却效果，但制造及安装质量要求比较严格。 （3）水冷式变压器油的冷却。由于水冷却器具有良好的冷却效果和较低的运行成本，所以容量较大的变压器通常用内部水冷却和外部水冷却的冷却方式。内部水冷式变压器，其冷却器装在变压器的绝缘油箱内，而外部水冷式（即强迫油循环水冷式），是利用油泵将变压器油箱内的油送至特殊的且浸入冷却水中的油冷却器进行冷却，这种方式提高了散热能力，使变压器尺寸缩小，便于布置。为防止冷却水
水电站的技术供水系统
水电站的技术供水系统 水电站的供水包括技术供水、消防供水及生活供水。 技术供水又称生产供水，主要对象是各种机电运行设备，主要有发电机空气冷却器、发电机推力轴承和导轴承、水轮机导轴承冷却和润滑、水冷式变压器冷却器、水冷式空气压缩机等；主要作用是对运行设备进行冷却，有时也用来进行润滑（如水轮机橡胶瓦导轴承）及水压操作（如高水头电站主阀）。 3.1.2 技术供水系统的组成 （1）水源、取水和净化设备、用水设备由取水设备（如水泵）从水源（如水库、尾水渠等）取水，经水处理设备（如拦污栅、滤水器等）净化，使所取的水符合用水设备对水量、水压、水温和水质的要求。 （2）管网由取水干管、支管、管路附件等组成。干管直径较大，把水引到厂内用水区。支管直径较小，把水从干管引向用水设备。管路附件包括弯头、三通、法兰等，也是管网不可缺少的组成部分。 （3）量测控制元件用以监视、控制和操作供水系统的有关设备，保证供水系统正常运行，如阀门、压力表、温度计、示流信号器等。 用水设备对供水的要求 用水设备对水量、水质、水压、水温有一定要求，总的原则是：水量足够，水压合适，水质良好，水温适宜。 3.3.1 水的净化 （一）除污物 （1）拦污栅。拦污栅用以阻拦较大的悬浮物。 （2）滤水器。滤水器用来清除水中的悬浮物。按滤网的形式分固定式和旋转式两种。 （二）除泥沙 （1）水力旋流器。水力旋流器是利用离心力来分离泥沙的装置。 （2）沉淀池。沉淀池用以分离水中颗粒和密度较大的沙等物体。 3.3.2 水生物的防治 （1）用药物毒杀。 （2）提高管内水温和流速。 3.4.1 水源 （一）上游取水 （1）坝前取水。从坝前水库直接取水，地域广，水量丰富，取水设备简单且可靠，布置方式也最灵活。 （2）压力钢管取水。取水口通常在进水阀前面（当装设进水阀时），它由两种不同的运用条件。 1）各机组均设置取水口。 2）全站设置统一的取水口。 （3）蜗壳取水。在每台机组的蜗壳设取水口，各机组供水可以自成体系。也可以将各取水口用干管联系起来，组成全站的技术供水系统。 （二）下游取水 当电站上游水头过低不能满足水压要求，或水头很高取水不经济时，可考虑从下游尾水抽水作为技术供水水源。 （三）地下取水