西省地方政府在这里建设了两台均为7.5万千瓦的小型机组，于1977年投产。但这两台机组的效能不佳，后来都被降为5万千瓦。在一期完工的同年，电厂被上划到中央政府，并开始二期工程的建设，安装两台从苏联引进的发电机组，于1981年完工。1982年起，中国和捷克斯洛伐克政府合作，在神头建设了三期工程，安装四台捷克产的20万千瓦发电机组，于1987年全部建成。在最初规划的时候，神头就被设计成了“一厂两站”，分为两套系统，可分别扩展。第二电厂于1987年开工，位置在第一电厂的西侧，安装两台同样是捷克产的50万千瓦发