水电站之家
什么是水电站?
英文:hydroelectric power station /hydropower plant (HPP)水电站是将水能转换为电能的综合工程设施,又称水电厂。它包括为利用水能生产电能而兴建的一系列水电站建筑物及装设的各种水电站设备。有些水电站除发电所需的建筑物外,还常有为防洪、灌溉、航运、过木、过鱼等综合利用目的服务的其他建筑物。这些建筑物的综合体称水电站枢纽或水利枢纽。
水电站枢纽的组成建筑物有以下6种:
(一)挡水建筑物
用以截断水流,集中落差,形成水库的拦河坝、闸或河床式水电站的水电站的长房等水工建筑物。如混凝土重力坝、拱坝、土石坝、堆石坝及拦河闸等。
(二)泄水建筑物
用以宣泄洪水或放空水库的建筑物。如开敞式河岸溢洪道、溢流坝、泄洪洞及放水底孔等。
(三)进水建筑物
从河道或水库按发电要求引进发电流量的引水道首部建筑物。如有压、无压进水口等。
(四)引水建筑物
向水电站输送发电流量的明渠及其渠系建筑物、压力隧洞、压力管道等建筑物。
(五)平水建筑物
在水电站负荷变化时用以平稳引水建筑物中流量和压力的变化,保证水电站调节稳定的建筑物。对有压引水式水电站为调压井或调压塔;对无压引水式电站为渠道末端的压力前池。
(六)厂房枢纽建筑物
水电站厂房枢纽建筑物主要是指水电站的主厂房、副厂房、变压器场、高压开关站、交通道路及尾水渠等建筑物。这些建筑物一般集中布置在同一局部区域形成厂区。厂区是发电、变电、配电、送电的中心,是电能生产的中枢。
设备
将水能转变为电能的机电设备称水电站动力设备。其在常规水电站和潮汐电站为水轮机和水轮发电机组成的水轮发电机组,及附属的调速器、油压装置、励磁设备等。抽水蓄能电站的动力设备为由水泵水轮机和水轮发电电动机组成的抽水蓄能机组及其附属的电气、机械设备。水电站的电气装置除水轮发电机及其附属设备外,还包括发电机电压配电设备、升压变压器、高压配电装置和监视、控制、测量、信号和保护性电气设备等。
水电站的总装机容量P由下式计算:
P = 9.81QHη
式中 Q——通过水轮机的水流量,m3/s;
H——水电站的水头,m
η——水电站的总效率,一般为0.85~0.86
功能
利用水电站枢纽集中天然水流的落差形成水头
水电站
水电站
,汇集、调节天然水流的流量,并将它输向水轮机,经水轮机与发电机的联合运转,将集中的水能转换为电能,再经变压器、开关站和输电线路等将电能输入电网。
通常用坝拦蓄水流、抬高水位形成水库,并修建溢流坝、溢洪道、泄水孔、泄洪洞(见水工隧洞)等泄水建筑物宣泄多余洪水。水电站引水建筑物可采用渠道、隧洞或压力钢管,其首部建筑物称进水口。[2]
水电站厂房分为主厂房和副厂房,主厂房包括安装水轮发电机组或抽水蓄能机组和各种辅助设备的主机室,以及组装、检修设备的装配场。副厂房包括水电站的运行、控制、试验、管理和操作人员工作、生活的用房。引水建筑物将水流导入水轮机,经水轮机和尾水道至下游。当有压引水道或有压尾水道较长时,为减小水击压力常修建调压室。而在无压引水道末端与发电压力水管进口的连接处常修建前池。为了将电厂生产的电能输入电网还要修建升压开关站。[2]
此外,尚需兴建辅助性生产建筑设施及管理和生活用建筑。

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