水电厂主要构成和原理

水电厂主要构成和原理一、水力发电基本原理水力发电基本原理水力发电就是利用水力（具有水头）推动水力机械（水轮机）转动，将水能转变为旋转机械能，如果在水轮机上接上另一种机械（发电机）,随着水轮机的旋转便可发出电来，这时机械能又转变为电能。水力发电在某种意义上讲是水的势能变成旋转机械能，又变成电能的转换过程。根据原理可推算出水力发电的出力公式如下：P=9.81nHQP：出力单位：kW（千瓦）机组机端传出的功率。H：水头单位：m（米）作用在水轮机上的有效水头，它等于水库水位与下游水位之差（即：毛水头）减去引水部分水头损失，水头损失 Ah，据经验，一般为 Hg（毛水头）的 3%~10%，输水道短取小值。Q：流量单位：m3/s（立方米/秒）水电厂水轮机的引用流量。n:水轮发电机组效率，包括水轮机的效率和发电机的效率，n 不但与水轮机、发电机的类型和参数有关，还会随机组运行工况的改变而改变，不是一个固定值。为简化计算，令 k=9.81n，则可把出力公式简化为：P=kHQk:水电站出力系数。大中型水电站 k=8.0~8.5；中小型水电站k=6.5~8.0，对小型电厂：k=6.0~6.5。各国一般把装机容量 0.5 万 kW 以下的水电站定为小水电站，0.5万〜10 万 kW 为中型水电站，10 万〜100 万 kW 为大型水电站，超过100 万 kW 的为巨型水电站。二、水电厂在电力系统中的作用在电力系统中，发电厂一般有火电厂、水电厂、核电厂、风电场、太阳能电厂等几类。在水力资源贫乏地区，火电厂所占比例较大，而在水力资源丰富且开发程度较高的地区，水电厂则占有较大的比例，风电场和太阳能属于新能源，最近几年发展比较迅速。水电厂在电力系统的主要作用有以下几项：(1) 提供电能。是水电厂的主要任务。(2) 调峰。有调节能力的主力水电厂担任。(3) 调频。有水库且调节能力较强的大型机组担任，中国的频率 50±0.2Hz。(4) 调相。具备调相运行能力，可根据电网要求参与系统无功功率平衡。(5) 作为事故备用。由于水轮发电机组具有迅速起动投入并网发电的特点，当电力系统突然发生事故时，急需补充电量，常把水电厂的机组作为事故备用机组。(6) 蓄能作用。抽水蓄能水电厂低谷时抽水用电储能，在用电高峰时发电向系统供电，满足负荷需要。水电属于清洁能源，根据水电的特点和在电力系统中的作用，运行方式一般遵循以下原则：1. 充分利用水能。无调节能力的一般担任基荷运行，主要是径流电厂；有调节能力的枯水期一般参与调峰运行，丰水期为避免...