水力发电原理及水电站概况本课程主要内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内部结构则不作具体 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。 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内 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。 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。