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水電站知識6問

063水利工程2021-07-15 10:58:11

水電站知識6問

1．大中小型水電站是如何劃分的？

按現(xiàn)行部標(biāo)，裝機(jī)容量小于25MW的為小型；裝機(jī)容量25～250MW的為中型；裝機(jī)容量大于250MW為大型。

2．水力發(fā)電的基本原理是什么？

水力發(fā)電就是利用水力（具有水頭）推動水力機(jī)械（水輪機(jī)）轉(zhuǎn)動，將水能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能，如果在水輪機(jī)上接上另一種機(jī)械（發(fā)電機(jī)）隨著水輪機(jī)轉(zhuǎn)動便可發(fā)出電來，這時機(jī)械能又轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?。水力發(fā)電在某種意義上講是水的勢能變成機(jī)械能，又變成電能的轉(zhuǎn)換過程。

3．何謂出力？怎樣估算水電站的出力和計(jì)算水電站的發(fā)電量？

在水電站（廠）中，水輪發(fā)電機(jī)組發(fā)出的電力功率稱為出力，河川中某斷面水流的出力則表示該段水能資源。所謂水流的出力就是單位時間內(nèi)的水能。

N =9.81×QH

式中，Q為流量(m3/S)；H為水頭(m)；N為水電站出力(W)。

對于小型水電站出力近似公式為

N =(6.0～8.0)×QH

式中(6.0～8.0)為水輪發(fā)電機(jī)組的效率系數(shù)

年發(fā)電量公式為

E =N×T

式中，N為平均出力；T為年利用小時數(shù)。

4．什么是保證出力？有什么作用？

水電站在較長時段工作中，該供水期所能發(fā)出的相應(yīng)于設(shè)計(jì)保證率的平均出力，稱作該水電站的保證出力。水電站的保證出力是一項(xiàng)重要指標(biāo)，在規(guī)劃設(shè)計(jì)階段是確定水電站裝機(jī)的重要依據(jù)。

5、水輪機(jī)的選型原則有哪些？

⑴機(jī)型的技術(shù)特性應(yīng)適應(yīng)該電站的水資源的條件，以期有足夠的額定出力及高的運(yùn)轉(zhuǎn)效率。

⑵所選設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定可靠、機(jī)動靈活，有好的抗蝕性能，無過大的振動與噪聲。

⑶最小的投資及運(yùn)行費(fèi)用。

⑷盡可能短期的建設(shè)期。所選的設(shè)備應(yīng)考慮水庫初期蓄水低水頭運(yùn)行的可能性。

⑸機(jī)組供貨現(xiàn)實(shí)，運(yùn)輸困難少，現(xiàn)場安裝方便。

⑹機(jī)組具有適應(yīng)特殊自然條件的能力。水輪機(jī)應(yīng)有良好的抗磨性及抗磨結(jié)構(gòu)；過流部件應(yīng)有防腐的能力。

⑺設(shè)備的規(guī)模與參數(shù)首先從河流的總體規(guī)化出發(fā)，不應(yīng)局限一個電站的水能利用。

⑻設(shè)備的選擇應(yīng)適應(yīng)水電站自動化的要求。

6、軸流轉(zhuǎn)槳式水輪機(jī)和混流式水輪機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)?

(1)由于轉(zhuǎn)槳式水輪機(jī)的轉(zhuǎn)輪葉片少，過流面積大，使單位流量與單位轉(zhuǎn)速均大大超過混流式水輪機(jī)，這樣，在同一水頭下，若采用轉(zhuǎn)槳水輪機(jī)，則可縮小水輪機(jī)和發(fā)電機(jī)的尺寸，降低水電站的投資。

⑵轉(zhuǎn)槳式水輪機(jī)由于實(shí)現(xiàn)導(dǎo)葉與槳葉的協(xié)聯(lián)調(diào)節(jié)，使其獲得較平坦的效率特性，提高了水輪機(jī)的平均運(yùn)行效率。對于水頭變幅較大，或機(jī)組臺數(shù)較少而負(fù)荷變動很大的水電站，轉(zhuǎn)槳式水輪機(jī)此優(yōu)點(diǎn)尤為顯著，可獲得較高的能量指標(biāo)。從穩(wěn)定的工況區(qū)比較，轉(zhuǎn)槳式水輪機(jī)特別寬廣，一般在25%~100%出力范圍。但混流式水輪機(jī)在非最優(yōu)工況下運(yùn)行，則穩(wěn)定性差，其穩(wěn)定運(yùn)行負(fù)荷區(qū)一般為65%~100%。

⑶在結(jié)構(gòu)上，轉(zhuǎn)槳式轉(zhuǎn)輪葉片可以拆卸，大大避免了運(yùn)輸條件的限制。

⑷由于葉片表面積較小和單位流量、單位轉(zhuǎn)速較大，轉(zhuǎn)槳式水輪機(jī)的汽蝕系數(shù)高于混流式。即使輪轂比小，在同一水頭下采用轉(zhuǎn)槳式水輪機(jī)，仍會不得不用較深的埋置深度。而混流式水輪機(jī)沒有限制水流的輪轂，因而汽蝕性能較好。

水輪機(jī) 水電站水頭

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