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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

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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。

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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。这时厂房设在坝后，

水流经由埋藏于坝体内的或绕过坝端的水轮机管道（埋藏于坝体

内的常采用钢管，绕过坝端的常采用隧洞）进入厂房。

河床式水电站：水电站厂房代替一部分坝体作为抬高水位的

建筑物，直接承受着上游水压力，它没有专门的水轮机管道，水

流由上游进入厂房转动水轮机后泄回下游。这类水电站水头较

低，一般不超过30米。

引水式水电站。水头由引水道形成。这类水电站在布置上的

特点是具有较长的引水道，水电站建筑物比较分散。

混合式水电站。它的水头一部分由坝集中，一部分由引水道

集中。这类水电站的建筑物组成和布置除其中的坝以具有一定的

高度为其特点外，其余与引水式水电站大体相似。

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（2）按运行方式水电站可以分为：无调节水电站、有调节水

电站和抽水蓄能电站等类型。

无调节水电站：它没有水库，不能对径流进行调节，只能直

接引用河中径流进行发电，所以又称为径流式水电站。无调节式

水电站的运行方式，以尽可能多利用河