水力發(fā)電原理及水電站類型

1、第一章 水力發(fā)電原理基礎(chǔ)水力發(fā)電的原理基礎(chǔ)水力發(fā)電的原理基礎(chǔ)水電站的類型水輪機的主要類型水輪機的型號和裝置形式水輪機的基本工作參數(shù)水輪機的工作原理水水 電電 站站v水電站是將水能轉(zhuǎn)換成水輪旋轉(zhuǎn)的機械能，再由水電站是將水能轉(zhuǎn)換成水輪旋轉(zhuǎn)的機械能，再由發(fā)電機最終將旋轉(zhuǎn)的機械能轉(zhuǎn)換成電能的場所。發(fā)電機最終將旋轉(zhuǎn)的機械能轉(zhuǎn)換成電能的場所。v在水力發(fā)電的過程中，為了實現(xiàn)電能的連續(xù)產(chǎn)生在水力發(fā)電的過程中，為了實現(xiàn)電能的連續(xù)產(chǎn)生需要修建需要修建一系列水工建筑物。一系列水工建筑物。包括：進水、引水、包括：進水、引水、廠房、排水等，安裝水輪發(fā)電機組及其附屬設(shè)備廠房、排水等，安裝水輪發(fā)電機組及其附屬設(shè)備的廠房和變

2、電站，總體稱為水電站。的廠房和變電站，總體稱為水電站。水電站是水、機、電的綜合體水電站是水、機、電的綜合體。一、水力發(fā)電的概念一、水力發(fā)電的概念v水力發(fā)電水力發(fā)電: :利用河流中蘊藏的水能來生產(chǎn)電能。利用河流中蘊藏的水能來生產(chǎn)電能。v在天然河流上，修建水工建筑物，集中水頭，通在天然河流上，修建水工建筑物，集中水頭，通過一定方式將過一定方式將“載能水載能水”輸送到水輪機中，使：輸送到水輪機中，使：水能水能水輪機旋轉(zhuǎn)的機械能水輪機旋轉(zhuǎn)的機械能帶動發(fā)電機組發(fā)電帶動發(fā)電機組發(fā)電輸電線路輸電線路用戶。用戶。水輪發(fā)電機組裝置原理圖水輪發(fā)電機組裝置原理圖建壩建壩蓄水蓄水發(fā)電發(fā)電電站電站水力發(fā)電的轉(zhuǎn)換過程水力

3、發(fā)電的轉(zhuǎn)換過程天然水能天然水能可利用水能可利用水能旋轉(zhuǎn)機械能旋轉(zhuǎn)機械能電能電能建筑物和設(shè)備建筑物和設(shè)備水輪機水輪機發(fā)電機發(fā)電機水利系統(tǒng)水利系統(tǒng)機電系統(tǒng)機電系統(tǒng) 水力發(fā)電的幾個要素水力發(fā)電的幾個要素vN 水電站裝機容量或水輪機的功率水電站裝機容量或水輪機的功率vQ 通過水輪機的流量通過水輪機的流量vH 水輪機的水頭水輪機的水頭 v水輪機的效率水輪機的效率QHN81. 9（一）水力發(fā)電特點（一）水力發(fā)電特點優(yōu)點：優(yōu)點： 不耗燃料，成本低廉不耗燃料，成本低廉 水火互濟，調(diào)峰靈活水火互濟，調(diào)峰靈活 綜合利用，多方得益綜合利用，多方得益 取之不盡，用之不竭取之不盡，用之不竭 環(huán)境優(yōu)美，能源潔凈環(huán)境優(yōu)美，

4、能源潔凈（一）水力發(fā)電特點（一）水力發(fā)電特點缺點：缺點： 受自然條件限制；受自然條件限制； 一次性投資大，移民多，工期長；一次性投資大，移民多，工期長； 事故后果嚴(yán)重；事故后果嚴(yán)重； 大型工程對環(huán)境、生態(tài)影響較大。大型工程對環(huán)境、生態(tài)影響較大。（二）我國水電事業(yè)的發(fā)展（二）我國水電事業(yè)的發(fā)展1. 我國的水能資源狀況我國的水能資源狀況v 水能資源是河川徑流所具有的天然資源、是能源水能資源是河川徑流所具有的天然資源、是能源的重要組成部分。的重要組成部分。v 國家發(fā)展改革委國家發(fā)展改革委2005年發(fā)布的全國水力資源復(fù)查年發(fā)布的全國水力資源復(fù)查結(jié)果，我國水電資源理論蘊藏量年電量結(jié)果，我國水電資源理論蘊

5、藏量年電量6.08萬億萬億千瓦時，理論蘊藏量裝機千瓦時，理論蘊藏量裝機6.94億千瓦；技術(shù)可開億千瓦；技術(shù)可開發(fā)裝機發(fā)裝機5.42億千瓦，技術(shù)可開發(fā)年電量億千瓦，技術(shù)可開發(fā)年電量2.47萬億萬億千瓦時；經(jīng)濟可開發(fā)裝機千瓦時；經(jīng)濟可開發(fā)裝機4.02億千瓦，經(jīng)濟可開億千瓦，經(jīng)濟可開發(fā)年電量發(fā)年電量1.75萬億千瓦時。萬億千瓦時。2. 我國水能資源的特點我國水能資源的特點雅魯藏布江雅魯藏布江地地 區(qū)區(qū)水能蘊藏量水能蘊藏量可能開發(fā)的水能資源可能開發(fā)的水能資源裝機容裝機容量量(MW)年發(fā)電年發(fā)電量億量億(kW.h/a)占全國占全國比重比重(%)裝機容量裝機容量(MW)年發(fā)電年發(fā)電量量(億億kW.h/a)

6、占全國占全國比重比重(%)華北華北12299.31077.41.8691.98232.251.2東北東北12126.61062.31.81199.45383.912.0華東華東30048.82632.34.41790.22687.943.6中南中南64083.75613.89.56743.492973.6515.5西南西南47331241462.170.023234.3313050.3667.8西北西北841777373.912.54193.771904.939.9全全 國國67604759221.8100.037853.2419233.04100.0汛期70% 非汛期 v 三峽三峽( (長江

7、長江) 1820) 1820萬萬kWkW，溪落渡溪落渡( (金沙江金沙江) ) 超過超過10001000萬萬kWkW。雅魯藏布江下游的墨脫電站，計劃開雅魯藏布江下游的墨脫電站，計劃開鑿鑿3535kmkm長的隧洞，引水長的隧洞，引水20002000m m3 3/s/s以上，落差可超以上，落差可超過過20002000m m，電站裝機可達電站裝機可達45004500萬萬kWkW。v大型電站，水頭高、單機容量大，帶來很多技術(shù)大型電站，水頭高、單機容量大，帶來很多技術(shù)難題，且淹沒損失大，移民數(shù)量多。難題，且淹沒損失大，移民數(shù)量多。（三）我國水電開發(fā)狀況（三）我國水電開發(fā)狀況 我國水電開發(fā)有三大特點：我國

8、水電開發(fā)有三大特點： 1 1、成績很大。、成績很大。突出表現(xiàn)在以下三方面：突出表現(xiàn)在以下三方面：v水電裝機容量躍居世界第一水電裝機容量躍居世界第一。v水電建設(shè)技術(shù)已具世界水平。水電建設(shè)技術(shù)已具世界水平。v初步建立了適應(yīng)市場經(jīng)濟的、有中國特色的水初步建立了適應(yīng)市場經(jīng)濟的、有中國特色的水電開發(fā)和建設(shè)機制。電開發(fā)和建設(shè)機制。2. 2. 困難不少困難不少v制約水電發(fā)展的五個問題制約水電發(fā)展的五個問題 生態(tài)環(huán)境問題生態(tài)環(huán)境問題 上網(wǎng)電價上網(wǎng)電價 法律法規(guī)還不健全法律法規(guī)還不健全 移民問題移民問題 地震問題地震問題3. 3. 機遇難得機遇難得: : 我國的能源概況與水電建設(shè)我國的能源概況與水電建設(shè)q能源結(jié)

9、構(gòu)能源結(jié)構(gòu)：“煤為基礎(chǔ)、多元發(fā)展煤為基礎(chǔ)、多元發(fā)展”； 煤炭為主體、電力為中心，油氣、新能源全面展；煤炭為主體、電力為中心，油氣、新能源全面展；提高煤炭利用效率和清潔性。提高煤炭利用效率和清潔性。q需求預(yù)測需求預(yù)測：全面建設(shè)小康社會：全面建設(shè)小康社會：2020年年GDP翻兩番，翻兩番，預(yù)測電力需求預(yù)測電力需求9.2億億kW，估計水電達，估計水電達2.3億億kW，每年需，每年需新增近千萬新增近千萬kW。q發(fā)展戰(zhàn)略發(fā)展戰(zhàn)略：“大力開發(fā)水電，優(yōu)化發(fā)展煤電，積極推大力開發(fā)水電，優(yōu)化發(fā)展煤電，積極推進核電，適度發(fā)展天然氣發(fā)電，鼓勵新能源發(fā)電進核電，適度發(fā)展天然氣發(fā)電，鼓勵新能源發(fā)電”（電（電力工業(yè)中長期

10、發(fā)展規(guī)劃）。力工業(yè)中長期發(fā)展規(guī)劃）。（四四） 我國水電事業(yè)發(fā)展設(shè)想我國水電事業(yè)發(fā)展設(shè)想三峽水利樞紐三峽水利樞紐三峽水利樞紐三峽水利樞紐 三峽工程采用三峽工程采用“一級開發(fā)，一次建成，分期蓄水，連續(xù)移民一級開發(fā)，一次建成，分期蓄水，連續(xù)移民”方案。大壩為混凝土重力壩，壩頂總長方案。大壩為混凝土重力壩，壩頂總長3035m，壩頂高程壩頂高程185m，正常蓄水位正常蓄水位175 m，總庫容總庫容393 億億m3，其中防洪庫容，其中防洪庫容221.5億億m3。裝機容量裝機容量1820萬萬kW，2670萬萬kW，年均發(fā)電量年均發(fā)電量849億度。泄億度。泄洪壩段每秒泄洪能力為洪壩段每秒泄洪能力為11萬萬m3

11、/s，左岸通航建筑物，年單向通過左岸通航建筑物，年單向通過能力能力500萬萬t。雙線五級船閘，可通過萬噸級船隊；單線一級垂直雙線五級船閘，可通過萬噸級船隊；單線一級垂直升船機，可快速通過升船機，可快速通過3000t級客貨輪。級客貨輪。 三峽工程竣工后，將發(fā)揮防洪、發(fā)電、航運、養(yǎng)殖、旅游、三峽工程竣工后，將發(fā)揮防洪、發(fā)電、航運、養(yǎng)殖、旅游、保護生態(tài)、凈化環(huán)境、開發(fā)性移民、南水北調(diào)、供水灌溉等十大保護生態(tài)、凈化環(huán)境、開發(fā)性移民、南水北調(diào)、供水灌溉等十大效益，是世界上任何巨型電站都無法比擬的！效益，是世界上任何巨型電站都無法比擬的！ 三峽水利樞紐三峽水利樞紐v世界施工難度最大的水利工程。世界施工難度

12、最大的水利工程。2000年砼澆筑量為年砼澆筑量為548.17萬立方米，月澆筑量最高達萬立方米，月澆筑量最高達55萬立方米。萬立方米。v施工期流量最大的水利工程。施工期流量最大的水利工程。三峽工程截流流量三峽工程截流流量9010立方米立方米/秒，施工導(dǎo)流最大洪峰流量秒，施工導(dǎo)流最大洪峰流量7.9萬立方米萬立方米/秒秒v世界泄洪能力最大的泄洪閘。世界泄洪能力最大的泄洪閘。最大泄洪能力最大泄洪能力10.25萬立萬立方米方米/秒。秒。v世界規(guī)模最大、難度最高的升船機。世界規(guī)模最大、難度最高的升船機。v世界水庫移民最多、世界水庫移民最多、工作量最為艱巨的移民建設(shè)工程工作量最為艱巨的移民建設(shè)工程三峽工程水

13、庫動態(tài)移民最終可達三峽工程水庫動態(tài)移民最終可達113萬萬。小浪底水利樞紐小浪底水利樞紐小浪底水利樞紐小浪底水利樞紐 小浪底水利樞紐位于河南省洛陽市以北小浪底水利樞紐位于河南省洛陽市以北40km的黃的黃河干流上，是以防洪為主，兼顧防凌、減淤、灌溉和河干流上，是以防洪為主，兼顧防凌、減淤、灌溉和發(fā)電綜合利用的一座特大型工程。工程由大壩、泄洪發(fā)電綜合利用的一座特大型工程。工程由大壩、泄洪建筑物及發(fā)電系統(tǒng)組成。大壩為粘土斜心墻堆石壩，建筑物及發(fā)電系統(tǒng)組成。大壩為粘土斜心墻堆石壩，壩頂長壩頂長1667m，最大壩高最大壩高154m，庫容庫容126.5億億m3，泄泄水建筑物包括集中布置的水建筑物包括集中布置

14、的10座進水塔，座進水塔，9條泄洪排沙條泄洪排沙隧洞、一個正常溢洪道和三個消力塘組成；發(fā)電系統(tǒng)隧洞、一個正常溢洪道和三個消力塘組成；發(fā)電系統(tǒng)由由6條引水隧洞和一座地下廠房、主變室、尾閘室及條引水隧洞和一座地下廠房、主變室、尾閘室及三條尾水洞組成?？傃b機容量三條尾水洞組成?？傃b機容量630萬千瓦，多年平萬千瓦，多年平均發(fā)電量均發(fā)電量51億度。億度。新安江水電站新安江水電站新安江水電站新安江水電站 新安江水電站位于錢塘江支流新安江上，浙新安江水電站位于錢塘江支流新安江上，浙江省建德縣境內(nèi)，由中國自己設(shè)計、施工，自制江省建德縣境內(nèi)，由中國自己設(shè)計、施工，自制設(shè)備，自行安裝的第一座大型水電工程。電站以

15、設(shè)備，自行安裝的第一座大型水電工程。電站以發(fā)電為主，兼有防洪、灌溉、航運等綜合利用效發(fā)電為主，兼有防洪、灌溉、航運等綜合利用效益，電站裝機容量益，電站裝機容量662.5MW，保證出力保證出力178MW，多年平均年發(fā)電量多年平均年發(fā)電量18.6億億KWh，以以220KV和和110KV高壓輸電線路各高壓輸電線路各4回接入華東電力系統(tǒng)。大回接入華東電力系統(tǒng)。大壩為混凝土寬縫隙重力壩，最大壩高壩為混凝土寬縫隙重力壩，最大壩高105米。工程米。工程于于1957年年4月開工，月開工，1960年年4月第一臺機組發(fā)電，月第一臺機組發(fā)電，1978年最后一臺機組投運。年最后一臺機組投運。二灘水電站二灘水電站二灘水

16、電站二灘水電站v 二灘工程是二十世紀(jì)建成的中國最大的水電站?？傃b機容量二灘工程是二十世紀(jì)建成的中國最大的水電站?？傃b機容量330萬萬kW，單機容量單機容量55萬萬kW，這在這在21世紀(jì)初三峽電站建成世紀(jì)初三峽電站建成之前，均列全之前，均列全 國第一，單機容量排世界前國第一，單機容量排世界前10位。位。 v 二灘拱壩壩高二灘拱壩壩高240m為中國第一高壩。在雙曲拱壩排行中，為中國第一高壩。在雙曲拱壩排行中，高度居亞洲第一、世界第三；承受總荷載高度居亞洲第一、世界第三；承受總荷載980萬萬t，列世界第列世界第一?？傂顾恳??？傂顾?2480m3/s，在高壩中為世界第一。在高壩中為世界第一。v 進

17、水口高度為進水口高度為80m，調(diào)壓室高度調(diào)壓室高度70m，均居全國第一。均居全國第一。v 亞洲最大的地下廠房洞室群。由廠房、主變壓器室、尾水亞洲最大的地下廠房洞室群。由廠房、主變壓器室、尾水調(diào)壓室三大洞室及壓力管道、尾水管、尾水洞、母線洞、交調(diào)壓室三大洞室及壓力管道、尾水管、尾水洞、母線洞、交通洞、通風(fēng)洞、排水洞（廊道）、進風(fēng)豎井、排風(fēng)豎井、電通洞、通風(fēng)洞、排水洞（廊道）、進風(fēng)豎井、排風(fēng)豎井、電梯豎井、電纜斜井等組成龐大洞室群。地下洞室開挖量梯豎井、電纜斜井等組成龐大洞室群。地下洞室開挖量370萬萬m3。其中，廠房長其中，廠房長280m、寬寬25.5m、高高65m。二、水電站的基本類型二、水電

18、站的基本類型按水電站的組成建筑物及特征分為： 壩式、河床式、引水式電站按調(diào)節(jié)能力分成： 無調(diào)節(jié)水電站、有調(diào)節(jié)水電站 (一)壩式水電站 用壩集中水頭的水電站稱為壩式水電站， 其特點有：水頭取決于壩高。水頭取決于壩高。引用流量較大，電站的規(guī)模也大，水能利用較引用流量較大，電站的規(guī)模也大，水能利用較充分，綜合利用效益高。充分，綜合利用效益高。投資大，工期長。投資大，工期長。適用：河道坡降較緩，流量較大，并有筑壩建適用：河道坡降較緩，流量較大，并有筑壩建庫的條件。庫的條件。 2.壩后式水電站壩后式水電站當(dāng)水頭較大時，廠房本身抵抗不了水的推力，將廠房移到壩后，由大壩擋水。壩后式水電站一般修建在河流的中上

19、游。庫容較大，調(diào)節(jié)性能好。如為土壩，可修建河岸式電站。舉世矚目的三峽水電站就是壩后式水電站，其裝機容量為18 200MW。 壩后式水電站壩后式水電站壩后廠房壩后廠房 萬家寨壩后式水電站萬家寨壩后式水電站向家壩水電站向家壩水電站三峽水電站三峽水電站壩后廠房壩后廠房壩后廠房壩后廠房泄洪壩段泄洪壩段(二二)河床式電站河床式電站一般修建在河道中下游河道縱坡平緩的河段上，為避免大量淹沒，建低壩或閘。適用水頭：大中型：25米以下，小型：810米以下。廠房和擋水壩并排建在河床中，共同擋水，故廠房也有抗滑穩(wěn)定問題；廠房高度取決于水頭的高低。引用流量大、水頭低。注：廠房本身起擋水作用是河床式電站的主要特征。河床

20、式電站河床式電站河床式電站河床式電站河 床 廠 房河 床 廠 房富春江河床式電站富春江河床式電站泄 洪 閘泄 洪 閘葛州壩水電站葛州壩水電站河床廠房河床廠房河床廠房河床廠房開 關(guān) 站開 關(guān) 站船 閘船 閘泄 洪 閘泄 洪 閘( (三三) )引水式水電站引水式水電站用引水道集中水頭的電站稱為引水式水電站特點：水頭相對較高，目前最大水頭已達2000米以上。引用流量較小，沒有水庫調(diào)節(jié)徑流，水量利用率較低，綜合利用價值較差。電站庫容很小，基本無水庫淹沒損失，工程量較小，單位造價較低。適用條件：適合河道坡降較陡，流量較小的山區(qū)性河段。類型：1.1.無壓引水電站無壓引水電站 引水建筑物是無壓的: 渠道或無

21、壓隧洞 主要建筑物：低壩，進水口，沉沙池，引水渠(洞)，日調(diào)節(jié)池，壓力前池，壓力水管，廠房，尾水渠。無壓引水式水電站無壓引水式水電站 1-壩壩;2-進水口進水口;3-沉沙池沉沙池;4-引水渠道引水渠道;5日調(diào)節(jié)池日調(diào)節(jié)池;6-壓力前池壓力前池;7-壓力管道壓力管道;8-廠房廠房; 9-尾水渠尾水渠;10-配電所配電所;11-泄水道泄水道2. 有壓引水式電站有壓引水式電站v引水建筑物是有壓的： 壓力隧洞(pressure tunnel) v主要建筑物：低壩，有壓隧洞，調(diào)壓室，壓力水管，廠房，尾水渠。有壓引水式水電站石龍壩水電站石龍壩水電站云南昆明石龍壩云南昆明石龍壩水電站是我國大水電站是我國大陸

22、的第一座水電陸的第一座水電站，其裝機容量站，其裝機容量僅為僅為1440kW，1910年年7月開工月開工建設(shè)，建設(shè)，1912年年4月發(fā)電。月發(fā)電。（四）混合式水電站（四）混合式水電站v混合式水電站是由壩和引水道兩種建筑物共同形混合式水電站是由壩和引水道兩種建筑物共同形成發(fā)電水頭的水電站，可以充分利用河流有利的成發(fā)電水頭的水電站，可以充分利用河流有利的天然條件，在坡降平緩河段上筑壩形成水庫，以天然條件，在坡降平緩河段上筑壩形成水庫，以利于徑流調(diào)節(jié)，在其下游坡降很陡或落差集中的利于徑流調(diào)節(jié)，在其下游坡降很陡或落差集中的河段采用引水方式得到在的水頭，如圖河段采用引水方式得到在的水頭，如圖1-51-5示

23、示（五）抽水蓄能電站（五）抽水蓄能電站v抽水蓄能：系統(tǒng)負(fù)荷低時，利用系統(tǒng)多余的電能帶動泵站機組將下庫的水抽到上庫(電動機+水泵)， 以水的勢能形式貯存起來；v放水發(fā)電：系統(tǒng)負(fù)荷高時，將上庫的水放下來推動水輪發(fā)電機組(水輪機+發(fā)電機)發(fā)電，以補充系統(tǒng)中電能的不足。 抽水蓄能電站示意圖抽水蓄能電站示意圖黑麋峰抽水蓄能電站黑麋峰抽水蓄能電站下水庫下水庫上水庫上水庫發(fā)電發(fā)電系統(tǒng)系統(tǒng)( (六）潮汐電站六）潮汐電站 v潮汐：潮汐現(xiàn)象是海水因受日月引力而產(chǎn)生的周期性升降運動，即海水的潮漲潮落。 v潮汐發(fā)電原理：利用潮水漲、落產(chǎn)生的水位差所具有勢能來發(fā)電的，也就是把海水漲、落潮的能量變?yōu)闄C械能，再把機械能轉(zhuǎn)變

24、為電能（發(fā)電）的過程。潮汐發(fā)電原理法國朗斯潮汐電站法國朗斯潮汐電站1966年投入運行，是第一個商業(yè)化電站。該電站裝年投入運行，是第一個商業(yè)化電站。該電站裝機機24臺，每臺臺，每臺1萬千瓦，共萬千瓦，共24萬千瓦。設(shè)計年平均發(fā)萬千瓦。設(shè)計年平均發(fā)電量電量5.44億度。機組為燈泡貫流式，轉(zhuǎn)輪直徑億度。機組為燈泡貫流式，轉(zhuǎn)輪直徑5.3米。米。 法國朗斯潮汐電站法國朗斯潮汐電站江夏潮汐電站江夏潮汐電站一、樞紐建筑物 擋水建筑物：壩、閘 泄水建筑物：溢洪道、泄水洞、溢 流壩 過壩建筑物：過船、過木、過魚二、發(fā)電建筑物 進水建筑物：進水口、沉沙池 引水建筑物：引水道、壓力管道、尾水道 平水建筑物：前池、調(diào)

25、壓室 廠區(qū)樞紐：主廠房、副廠房、變電站、開關(guān)站等本節(jié)小結(jié)：本節(jié)小結(jié)：三、水電站的基本類型有壩式、引水式及混合式。v壩式水電站分為河床式、壩后式；v引水式水電站分有壓引水式和無壓引水式電站；v混合式開發(fā)多為有壓引水式電站。本節(jié)小結(jié)：本節(jié)小結(jié)：四、抽水蓄能電站和潮汐電站是水能利用的重要型式。n抽水蓄能電站主要解決電力系統(tǒng)的調(diào)峰問題，尤其在我國東北、華北、華東等水能資源相對短缺的地區(qū)，加快抽水蓄能電站的建設(shè)速度很有必要；n潮汐電站是開發(fā)海水能源的主要型式本節(jié)小結(jié)：本節(jié)小結(jié)：思思 考考 題題v 1.1.試闡述水能利用原理。試闡述水能利用原理。v 2.2.什么是水電站的出力什么是水電站的出力? ?v 3

26、.3.按照集中落差方式的不同，水電站的開發(fā)可分為幾種基本方按照集中落差方式的不同，水電站的開發(fā)可分為幾種基本方式式? ?何為壩式水電站、引水式水電站和混合式水電站何為壩式水電站、引水式水電站和混合式水電站? ? v 4.4.壩式水電站水利樞紐和引水式水電站水利樞紐各有哪些主要壩式水電站水利樞紐和引水式水電站水利樞紐各有哪些主要特點特點? ?v 5.5.壩后式和河床式水電站樞紐的特點是什么壩后式和河床式水電站樞紐的特點是什么? ?其組成建筑物有其組成建筑物有哪些哪些? ?v 6.6.無壓引水式和有壓引水式水電站樞紐的特點是什么無壓引水式和有壓引水式水電站樞紐的特點是什么? ?其組成其組成建筑物有

27、哪些建筑物有哪些? ?v 7.7.水電站有哪些組成建筑物水電站有哪些組成建筑物? ?第二節(jié)第二節(jié) 水輪機的主要類型水輪機的主要類型水輪機是將水能轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)機械能的水力機械水輪機是將水能轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)機械能的水力機械。利用水輪機帶動發(fā)電機將旋轉(zhuǎn)機械能變?yōu)殡娔艿睦盟啓C帶動發(fā)電機將旋轉(zhuǎn)機械能變?yōu)殡娔艿脑O(shè)備，稱為設(shè)備，稱為水輪發(fā)電機組水輪發(fā)電機組。按水流能量轉(zhuǎn)換特征，可將水輪機分為按水流能量轉(zhuǎn)換特征，可將水輪機分為反擊式反擊式和和沖擊式?jīng)_擊式兩大類。兩大類。第二節(jié)第二節(jié) 水輪機的主要類型水輪機的主要類型一、反擊式水輪機一、反擊式水輪機特點：特點：轉(zhuǎn)輪是由若干個具有空間扭曲面的鋼性葉片組成轉(zhuǎn)輪是由若干個

28、具有空間扭曲面的鋼性葉片組成（當(dāng)壓力水流通過整個轉(zhuǎn)輪時，由于彎曲葉道迫使（當(dāng)壓力水流通過整個轉(zhuǎn)輪時，由于彎曲葉道迫使水流改變其流動的方向和流速的大小，因而水流便水流改變其流動的方向和流速的大小，因而水流便以其勢能和動能給葉片以反作用力，并形成旋轉(zhuǎn)力以其勢能和動能給葉片以反作用力，并形成旋轉(zhuǎn)力矩使轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)動）。矩使轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)動）。轉(zhuǎn)輪完全浸于水中。轉(zhuǎn)輪完全浸于水中。葉片進口壓力葉片出口壓力。葉片進口壓力葉片出口壓力。分類：分類：按轉(zhuǎn)輪區(qū)分水流相對于主軸的方向不同分按轉(zhuǎn)輪區(qū)分水流相對于主軸的方向不同分為混流式、軸流式、斜流式和貫流式水輪機。為混流式、軸流式、斜流式和貫流式水輪機。第二節(jié)第二節(jié) 水輪機的主

29、要類型水輪機的主要類型1.1.混流式水輪機（混流式水輪機（HLHL） 特點：特點：a.a.水流流經(jīng)轉(zhuǎn)輪時，以輻向從四周進入轉(zhuǎn)輪而以軸向水流流經(jīng)轉(zhuǎn)輪時，以輻向從四周進入轉(zhuǎn)輪而以軸向流出轉(zhuǎn)輪。流出轉(zhuǎn)輪。b.b.適用水頭范圍廣，結(jié)構(gòu)簡單，運行穩(wěn)定，效率高。適用水頭范圍廣，結(jié)構(gòu)簡單，運行穩(wěn)定，效率高。c.c.單機容量幾十單機容量幾十 幾十萬幾十萬KWKW。d.d.葉片數(shù)葉片數(shù)1010- -2020片（通常片（通常14-1914-19片）片）e.e.靠活動導(dǎo)葉控制流量。靠活動導(dǎo)葉控制流量。適用條件：適用水頭范圍適用條件：適用水頭范圍20-700m20-700m。第二節(jié)第二節(jié) 水輪機的主要類型水輪機的主要

30、類型第二節(jié)第二節(jié) 水輪機的主要類型水輪機的主要類型第二節(jié)第二節(jié) 水輪機的主要類型水輪機的主要類型2.2.軸流式水輪機（軸流式水輪機（ZZZZ，ZDZD）特點：特點：a.a.水流流經(jīng)轉(zhuǎn)輪時軸向進入又依軸向流出，故稱軸流水流流經(jīng)轉(zhuǎn)輪時軸向進入又依軸向流出，故稱軸流式式b.b.分為定漿式與轉(zhuǎn)漿式兩種，定漿式在運行時葉片固分為定漿式與轉(zhuǎn)漿式兩種，定漿式在運行時葉片固定不動，結(jié)構(gòu)簡單；轉(zhuǎn)漿式運行時葉片是可以轉(zhuǎn)動的定不動，結(jié)構(gòu)簡單；轉(zhuǎn)漿式運行時葉片是可以轉(zhuǎn)動的，并和活動導(dǎo)葉保持協(xié)聯(lián)關(guān)系，使水輪機保持較高的，并和活動導(dǎo)葉保持協(xié)聯(lián)關(guān)系，使水輪機保持較高的效率。效率。c.c.單機容量一般幾十單機容量一般幾十KW

31、KW 十幾萬十幾萬KWKW第二節(jié)第二節(jié) 水輪機的主要類型水輪機的主要類型d.d.葉片數(shù)葉片數(shù)3 3 8 8片，常用片，常用4 4 6 6片。葛洲壩片。葛洲壩1717萬機組萬機組4 4片，片，12.512.5萬千瓦萬千瓦5 5片。片。e.e.流量控制：定漿式只用活動導(dǎo)葉控制，而轉(zhuǎn)流量控制：定漿式只用活動導(dǎo)葉控制，而轉(zhuǎn)漿式由活動導(dǎo)葉和漿葉共同控制。漿式由活動導(dǎo)葉和漿葉共同控制。適用范圍：適用范圍：a.a.定漿式多用在負(fù)荷變化不大，水頭和流量比定漿式多用在負(fù)荷變化不大，水頭和流量比較固定的小型電站上，適用范圍較固定的小型電站上，適用范圍3 3 50m50m。b.b.轉(zhuǎn)漿式多應(yīng)用在大中型電站上，負(fù)荷變

32、化較轉(zhuǎn)漿式多應(yīng)用在大中型電站上，負(fù)荷變化較大，應(yīng)用水頭范圍為大，應(yīng)用水頭范圍為3 3 80m80m。第二節(jié)第二節(jié) 水輪機的主要類型水輪機的主要類型第二節(jié)第二節(jié) 水輪機的主要類型水輪機的主要類型第二節(jié)第二節(jié) 水輪機的主要類型水輪機的主要類型3 3斜流式水輪機（斜流式水輪機（XLXL） 特點：a.水流流經(jīng)轉(zhuǎn)輪時傾斜于軸向，故稱斜流式。b.轉(zhuǎn)輪的葉片可以轉(zhuǎn)動，葉片軸線與主軸軸線斜交，高效區(qū)較寬廣。c.裝置較多葉片，一般為814片（適應(yīng)水頭有所提高）d.容量：以禮河一級毛家村電站，單機容量為8000KW小浪底可達15萬KW。適用范圍：適用水頭范圍為40120m（世界上水頭最高的日本向川為113.4m）

33、第二節(jié)第二節(jié) 水輪機的主要類型水輪機的主要類型第二節(jié)第二節(jié) 水輪機的主要類型水輪機的主要類型第二節(jié)第二節(jié) 水輪機的主要類型水輪機的主要類型4 4貫流式水輪機（貫流式水輪機（GDGD，GZGZ） 特點：a. 主軸裝置成水平或傾斜，不設(shè)置蝸殼，水流直貫轉(zhuǎn)輪。b. 不僅水流流經(jīng)轉(zhuǎn)輪是軸向的，而且水流從建筑物進口到出口全部是軸向的，可以認(rèn)為當(dāng)軸流式機組裝成水平臥軸時，不設(shè)蝸殼，水流直貫轉(zhuǎn)輪而成為貫流式。c. 構(gòu)造簡單，造價低，過水能力大。d. 按發(fā)電機裝置方式不同分為全貫流式與半貫流式。第二節(jié)第二節(jié) 水輪機的主要類型水輪機的主要類型全貫流式發(fā)電機轉(zhuǎn)子安裝在轉(zhuǎn)輪外緣，優(yōu)點為水力損失小，過流量大，結(jié)構(gòu)緊湊

34、，但密封困難。半貫流式又分為軸伸式、豎井式和燈泡式，前二種發(fā)電機安裝、運行及檢修方便，但水頭低，效率也低，機組容量不大，適合小型水電站。燈泡式結(jié)構(gòu)緊湊，流道平直，過流量大，適用于大容量機組。e.容量為幾十KW幾萬KW。f.葉片數(shù)46片g.流量控制與軸流式相同。適用范圍：適用于水頭小于20m。第二節(jié)第二節(jié) 水輪機的主要類型水輪機的主要類型第二節(jié)第二節(jié) 水輪機的主要類型水輪機的主要類型第二節(jié)第二節(jié) 水輪機的主要類型水輪機的主要類型圖1-8 全貫流式水輪機1轉(zhuǎn)輪葉片；2轉(zhuǎn)輪輪緣；3發(fā)電機轉(zhuǎn)子輪輞；4發(fā)電機定子；5、6支柱；7軸頸；8輪轂；9錐形插入物；10拉緊桿；11導(dǎo)葉；12推力軸承；13導(dǎo)軸承

35、第二節(jié)第二節(jié) 水輪機的主要類型水輪機的主要類型第二節(jié)第二節(jié) 水輪機的主要類型水輪機的主要類型第二節(jié)第二節(jié) 水輪機的主要類型水輪機的主要類型二沖擊式水輪機二沖擊式水輪機(實物圖)特點：特點：壓力水流從噴嘴中射出后全部轉(zhuǎn)換成動能，沖動轉(zhuǎn)輪變成機械能，完全利用水流動能。轉(zhuǎn)輪工作時，水流不充滿過流流道，在大氣壓下工作。水輪機一般沒有尾水管，只設(shè)集水槽，利用水頭是上游水位與噴嘴高程差。分類：分類：按射流沖擊轉(zhuǎn)輪的方式不同分為水斗式、斜擊式、雙擊式三種。第二節(jié)第二節(jié) 水輪機的主要類型水輪機的主要類型第二節(jié)第二節(jié) 水輪機的主要類型水輪機的主要類型1 1水斗式水輪機（水斗式水輪機（CJCJ）（又稱培爾頓（Pe

36、lton水輪機）特點：由噴嘴出來的射流沿圓周切線方向沖擊轉(zhuǎn)輪上水斗作功。適用范圍：其應(yīng)用水頭較高，小型水斗式用于水頭40250m，大型水斗式用于400450m以上，最高可達1770m。 第二節(jié)第二節(jié) 水輪機的主要類型水輪機的主要類型第二節(jié)第二節(jié) 水輪機的主要類型水輪機的主要類型2 2斜擊式水輪機（斜擊式水輪機（XJXJ）特點：噴嘴出來的射流，是沿著與轉(zhuǎn)輪平面成某角（約為22.5）的方向沖擊轉(zhuǎn)輪。適用范圍：中小型水電站，水頭在400m以下，出力達4000KW。圖1-13 斜擊式轉(zhuǎn)輪（a） 轉(zhuǎn)輪；(b)斜擊式轉(zhuǎn)輪進水示意圖1 管帽；2針閥；3輪葉；第二節(jié)第二節(jié) 水輪機的主要類型水輪機的主要類型3

37、3雙擊式水輪機（雙擊式水輪機（SJSJ） 特點：由噴嘴出來的射流首先從轉(zhuǎn)輪外緣沖擊葉片，接著水流又自內(nèi)緣再一次沖擊葉片，效率低。適用范圍：只適用于小型水電站，應(yīng)用水頭10150m，出力達300KW。第二節(jié)第二節(jié) 水輪機的主要類型水輪機的主要類型第二節(jié)第二節(jié) 水輪機的主要類型水輪機的主要類型表表1-1 1-1 水輪機類型及應(yīng)用水頭范圍水輪機類型及應(yīng)用水頭范圍類型類型應(yīng)用水頭范圍應(yīng)用水頭范圍/m/m反擊式混流式20-700軸流式軸流轉(zhuǎn)槳式3-80軸流定槳式3-50斜流式40-200貫流式貫流轉(zhuǎn)槳式1-25貫流轉(zhuǎn)槳式?jīng)_擊式切擊式（水斗式）40-1700斜擊式20-300雙擊式5-100第二節(jié)第二節(jié)

38、水輪機的主要類型水輪機的主要類型本節(jié)小結(jié)：本節(jié)小結(jié)：水輪機水輪機反擊式反擊式?jīng)_擊式?jīng)_擊式混流式混流式貫流式貫流式斜流式斜流式軸流式軸流式切擊式（水斗式）切擊式（水斗式）雙擊式雙擊式斜擊式斜擊式全貫流式全貫流式半貫流式半貫流式燈泡貫流式燈泡貫流式軸伸貫流式軸伸貫流式豎井貫流式豎井貫流式虹吸貫流式虹吸貫流式第三節(jié)第三節(jié) 水輪機的型號和裝置形式水輪機的型號和裝置形式一、水輪機的型號一、水輪機的型號1 1、型號的含義型號的含義我國水輪機的型號由三部分組成，各部分之間用一短我國水輪機的型號由三部分組成，各部分之間用一短橫線相連。橫線相連。（一）第一部分代表水輪機型式及轉(zhuǎn)輪型號（一）第一部分代表水輪機型式

39、及轉(zhuǎn)輪型號水輪機型式用漢語拼音字母所示。轉(zhuǎn)輪型號統(tǒng)一采用水輪機型式用漢語拼音字母所示。轉(zhuǎn)輪型號統(tǒng)一采用轉(zhuǎn)輪比轉(zhuǎn)速數(shù)字表示。在水輪機型式代表字母后加轉(zhuǎn)輪比轉(zhuǎn)速數(shù)字表示。在水輪機型式代表字母后加“N”N”表示可逆水力機械。表示可逆水力機械。 一一、水輪機的型號、水輪機的型號 水輪機形式代符表號水輪機形式代表符號混流式HL貫流轉(zhuǎn)槳式GZ軸流轉(zhuǎn)槳式ZZ切擊式（水斗式）CJ軸流定槳式ZD雙擊式SJ斜流定槳式XL斜擊式XJ貫流定槳式GD表表1-2 1-2 水輪機形式水輪機形式 一一、水輪機的型號、水輪機的型號 （二）第二部分代表主軸布置方式及引水室特征均用（二）第二部分代表主軸布置方式及引水室特征均用漢語

40、拼音字母表示。漢語拼音字母表示。名稱代符表號名稱代表符號立軸L罐式G臥軸W燈泡式P斜軸X豎井式S金屬蝸殼J虹吸式X混凝土蝸殼H軸伸式Z明槽M表表1-3 1-3 主軸布置形式及引水室特征主軸布置形式及引水室特征 一一、水輪機的型號、水輪機的型號 （三）第三部分是水輪機轉(zhuǎn)輪標(biāo)稱直徑（三）第三部分是水輪機轉(zhuǎn)輪標(biāo)稱直徑D D1 1(cm)(cm)反擊式水輪機的轉(zhuǎn)輪標(biāo)稱直徑反擊式水輪機的轉(zhuǎn)輪標(biāo)稱直徑1 1是用以厘米為單位的是用以厘米為單位的數(shù)值表示；沖擊式水輪機牌號的第三部分表示方式為：數(shù)值表示；沖擊式水輪機牌號的第三部分表示方式為：水輪機轉(zhuǎn)輪標(biāo)稱直徑水輪機轉(zhuǎn)輪標(biāo)稱直徑D D1 1(cm)/(cm)/作

41、用在每個轉(zhuǎn)輪上的噴作用在每個轉(zhuǎn)輪上的噴嘴數(shù)嘴數(shù)設(shè)計射流直徑設(shè)計射流直徑(cm)(cm)例：例：HL180-LJ-550HL180-LJ-550 HL240-LJ-140 HL240-LJ-140 ZZ560-LH-500 ZZ560-LH-500 GD600-WP-250 GD600-WP-250 2CJ26-W-120/2 2CJ26-W-120/210102 2、轉(zhuǎn)輪直徑轉(zhuǎn)輪直徑表征轉(zhuǎn)輪的主要幾何尺寸，稱為轉(zhuǎn)輪的標(biāo)稱直徑（或表征轉(zhuǎn)輪的主要幾何尺寸，稱為轉(zhuǎn)輪的標(biāo)稱直徑（或稱名義直徑）用稱名義直徑）用D1D1表示，單位是表示，單位是cmcm。各種類型水輪機的轉(zhuǎn)。各種類型水輪機的轉(zhuǎn)輪標(biāo)稱直徑（簡

42、稱轉(zhuǎn)輪直徑），具體的規(guī)定如下：輪標(biāo)稱直徑（簡稱轉(zhuǎn)輪直徑），具體的規(guī)定如下：1 1混流式水輪機是轉(zhuǎn)輪葉片進口邊上的最大直徑，混流式水輪機是轉(zhuǎn)輪葉片進口邊上的最大直徑，即轉(zhuǎn)輪下環(huán)與葉片進口邊交點處直徑。即轉(zhuǎn)輪下環(huán)與葉片進口邊交點處直徑。2 2軸流式和斜流式水輪機是轉(zhuǎn)輪葉片軸線與轉(zhuǎn)輪室軸流式和斜流式水輪機是轉(zhuǎn)輪葉片軸線與轉(zhuǎn)輪室相交處的轉(zhuǎn)輪室內(nèi)徑。相交處的轉(zhuǎn)輪室內(nèi)徑。3 3水斗式水輪機是轉(zhuǎn)輪與射流中心線相切的節(jié)圓直水斗式水輪機是轉(zhuǎn)輪與射流中心線相切的節(jié)圓直徑。徑。 一一、水輪機的型號、水輪機的型號 圖1-16 各種類型的水輪機轉(zhuǎn)輪直徑規(guī)定示意圖 一、水輪機的型號一、水輪機的型號 二、水輪機的裝置形式二

43、、水輪機的裝置形式 水輪機的裝置形式是指水輪機的布置形式和引水室形水輪機的裝置形式是指水輪機的布置形式和引水室形式相結(jié)合的總體，式相結(jié)合的總體，它取決于使用水頭、單機容量和上下游它取決于使用水頭、單機容量和上下游水位等的變化情況。水輪機按主軸布置方式不同，又分為水位等的變化情況。水輪機按主軸布置方式不同，又分為立式和臥式兩種。立式和臥式兩種。主軸豎向裝置者稱立式，主軸豎向裝置者稱立式，發(fā)電機位于水發(fā)電機位于水輪機上部，其位置較高，不易受潮，所占廠房面積較小，輪機上部，其位置較高，不易受潮，所占廠房面積較小，但廠房高度大，多用于大中型水電站。但廠房高度大，多用于大中型水電站。主軸橫向裝置者稱主軸

44、橫向裝置者稱臥式，臥式，發(fā)電機和水輪機布置在同一高度上，可減小廠房高發(fā)電機和水輪機布置在同一高度上，可減小廠房高度，但發(fā)電機易受潮，廠房面積較大，多用于小型水電站度，但發(fā)電機易受潮，廠房面積較大，多用于小型水電站。水輪機裝置形式與水電站廠房設(shè)計有密切的關(guān)系，下水輪機裝置形式與水電站廠房設(shè)計有密切的關(guān)系，下面對水輪機常見的幾種裝置形式進行簡要介紹。面對水輪機常見的幾種裝置形式進行簡要介紹。1 1、反擊式水輪機的裝置形式反擊式水輪機的裝置形式反擊式水輪機使用水頭范圍大，單機容量差別大，機反擊式水輪機使用水頭范圍大，單機容量差別大，機型繁多，所以裝置形式各不相同。型繁多，所以裝置形式各不相同。大型機

45、組：為縮小廠房面積，采用立式布置形式水輪大型機組：為縮小廠房面積，采用立式布置形式水輪機與發(fā)電機軸機與發(fā)電機軸直接連接直接連接。中小型機組：根據(jù)利用方式不同，主軸可以布置成立中小型機組：根據(jù)利用方式不同，主軸可以布置成立式或臥式。水輪機與發(fā)電機軸可以直接連接，也可以通過式或臥式。水輪機與發(fā)電機軸可以直接連接，也可以通過齒輪、傳動帶齒輪、傳動帶間接連接間接連接。 二、水輪機的裝置形式二、水輪機的裝置形式 2 2、沖擊式水輪機的裝置形式?jīng)_擊式水輪機的裝置形式?jīng)_擊式水輪機的裝置形式是根據(jù)其類型和機組容量的沖擊式水輪機的裝置形式是根據(jù)其類型和機組容量的大小，結(jié)合當(dāng)?shù)刈匀粭l件與生產(chǎn)制造水平?jīng)Q定的。大小，

46、結(jié)合當(dāng)?shù)刈匀粭l件與生產(chǎn)制造水平?jīng)Q定的。斜擊式和雙擊式水輪機由于機組容量小，一般采用臥斜擊式和雙擊式水輪機由于機組容量小，一般采用臥式裝置形式。式裝置形式。切擊式水輪機由于機組容量范圍較大，因此切擊式水輪機由于機組容量范圍較大，因此裝置形式有立式也有臥式。大容量機組一般采用立式，小裝置形式有立式也有臥式。大容量機組一般采用立式，小容量機組采用臥式。臥式切擊式水輪機和般為了較高的水容量機組采用臥式。臥式切擊式水輪機和般為了較高的水力效率大多對每轉(zhuǎn)輪采用單噴嘴，對較大容量的臥式機組力效率大多對每轉(zhuǎn)輪采用單噴嘴，對較大容量的臥式機組采用雙轉(zhuǎn)輪，每個轉(zhuǎn)輪使用雙噴嘴的裝置形式。采用雙轉(zhuǎn)輪，每個轉(zhuǎn)輪使用雙噴

47、嘴的裝置形式。 二、水輪機的裝置形式二、水輪機的裝置形式 2 2、沖擊式水輪機的裝置形式?jīng)_擊式水輪機的裝置形式對于大容量機組，為了縮小廠房平面尺寸，降低開挖對于大容量機組，為了縮小廠房平面尺寸，降低開挖費用，一般采用立式裝置形式。費用，一般采用立式裝置形式。立式機組還可以降低進水立式機組還可以降低進水管中的水力損失及轉(zhuǎn)輪的風(fēng)損，提高水輪機效率。另外立管中的水力損失及轉(zhuǎn)輪的風(fēng)損，提高水輪機效率。另外立式機組可以多裝噴嘴，一般是式機組可以多裝噴嘴，一般是1-61-6個噴嘴。增加噴嘴數(shù)可個噴嘴。增加噴嘴數(shù)可以提高切擊水輪機的轉(zhuǎn)速，在運行中能夠根據(jù)負(fù)荷的變化以提高切擊水輪機的轉(zhuǎn)速，在運行中能夠根據(jù)負(fù)荷

48、的變化自動調(diào)整投入運行的噴嘴數(shù)，保持高效率運行。自動調(diào)整投入運行的噴嘴數(shù)，保持高效率運行。 二、水輪機的裝置形式二、水輪機的裝置形式 1.1.水輪機牌號規(guī)定為：水輪機形式、比轉(zhuǎn)速水輪機牌號規(guī)定為：水輪機形式、比轉(zhuǎn)速主軸主軸布置形式、引水室特征布置形式、引水室特征轉(zhuǎn)輪標(biāo)稱直徑。轉(zhuǎn)輪標(biāo)稱直徑。2.2.各各型水輪機的轉(zhuǎn)輪標(biāo)稱直徑位置都有規(guī)定，且標(biāo)稱型水輪機的轉(zhuǎn)輪標(biāo)稱直徑位置都有規(guī)定，且標(biāo)稱直徑有標(biāo)準(zhǔn)化。直徑有標(biāo)準(zhǔn)化。3.3.水輪機的裝置形式。水輪機的裝置形式。本節(jié)小結(jié)：本節(jié)小結(jié)：當(dāng)水流通過水輪機時，水流的能量被轉(zhuǎn)換為水輪機的機械能，我們用一些參數(shù)來表征能量轉(zhuǎn)換的過程，稱為水輪機的基本工作參數(shù)，主要有

49、：工作水頭H、流量Q、轉(zhuǎn)速n、出力P與效率t等。一、水輪機的工作水頭一、水輪機的工作水頭H：1 1定義：定義：水輪機的工作水頭是指參與水輪機能量轉(zhuǎn)換的水頭。2 2計算計算：根據(jù)定義水輪機的工作水頭H（m）應(yīng)為水輪機進口斷面（-）和尾水管出口斷面（-）處單位重量水流能量之差。（采用下游水面為基準(zhǔn)面） H=EE第第四四節(jié)節(jié) 水輪機水輪機的基本工作參數(shù)的基本工作參數(shù) H=Hg-h（1-10）Hg：水電站的毛水頭，即上下游水位之差（也稱為靜水頭）（1-10）式表明水輪機工作水頭即等于水電站毛水頭扣除壓力引水系統(tǒng)中水頭損失后的凈水頭，這也就是水輪機利用的有效水頭。 3 3表明水輪機運行工況及運行范圍的其

50、他特表明水輪機運行工況及運行范圍的其他特征水頭：征水頭： 最大水頭Hmax、最小水頭Hmin、加權(quán)平均水頭Ha、設(shè)計水頭（也稱計算水頭）Hr其中：加權(quán)平均水頭Ha是指水電站在運行期間出現(xiàn)次數(shù)最多、經(jīng)歷時間最長的水頭，通常是指電能或時間加權(quán)的平均水頭?？捎捎嬎愕馁Y料確定： 或 式中ti，Ni水頭Hi出現(xiàn)時相應(yīng)的持續(xù)時間和出力。iiiiiaNtNtHHiiiattHH第第四四節(jié)節(jié) 水輪機水輪機的基本工作參數(shù)的基本工作參數(shù)3 3表明水輪機運行工況及運行范圍的其他特表明水輪機運行工況及運行范圍的其他特征水頭：征水頭：設(shè)計水頭Hr是指水輪機在發(fā)出額定出力時所需要的最小水頭，它與水輪機的受阻容量有關(guān)，經(jīng)分析比較確定。第第四四節(jié)節(jié) 水輪機水輪機的基本工作參數(shù)的基本工作參數(shù)二、流量二、流量1 1定義：定義：水輪機的流量是指水流在單位時間內(nèi)通過水輪機的體積，單位m3/s。2 2計算：計算：水輪機流量隨工況的改變而改變，由測量得到。其數(shù)值在Hr下，水輪機發(fā)額定出力時，Q最大。第第四四節(jié)節(jié) 水輪機水輪機的基本工作參數(shù)的基本工作參數(shù)三三、出力出力和效率和效率1 1出力：出力：水輪機軸端的輸出功率，用P表示，單位為W或kW。2 2輸入功率輸入功率：當(dāng)