第 一章 绪论 一、 水电站的类型 根据集中水头方式的不同，水电站分为：坝式水电站，引水式水电站和混合式水电站 二、水力发电 原理：水能→水轮机→机械能→发电机→电能→输变线路→用户 三、水轮机 概念：水流能量转换成旋转机械能的动力机械。 四、水轮机的基本工作参数 ㈠工作水头Ｈ 1、定义 ：水轮机进口断面和出口断面之间单位重量水流能量的差值。 设计水头Ｈr、最大水头Ｈmax、最小水头Ｈmin 2、公式：水能由位置水头、压力水头、速度水头组成。 图1-1 立式水轮机的水头示意图 gVPZgVPZEEHⅡⅡⅡⅡⅠⅠⅠⅠⅡⅠ2222 （1－1） 式中 E ——单位重量水体的能量，m； Z ——相对某一基准的位置高度，m； P ——相对压力，N/m2或 Pa； V ——断面平均流速，m/s； ——断面动能不均匀系数； ——水的重度，其值为9810N/m3； g ——重力加速度，m/s2。 式（1-1）中，计算常取gVⅡⅠ2,12称为某截面的水流单位动能，即比动能（m）；P称为某截面的水流单位压力势能，即比压能（m）；Z 称为某截面的水流单位位置势能，即比位能（m）。 gV22、P与 Z 的三项之和为某水流截面水的总比能。 水轮机水头H 又称净水头，是水轮机做功的有效水头。上游水库的水流经过进水口拦污栅、闸门和压力水管进入水轮机，水流通过水轮机做功后，由尾水管排至下游。上、下游水位差值称为水电站的毛水头gH ，其单位为m。 水轮机的工作水头又可表示为 1AghHH （1-2） 式中 gH ——水电站毛水头，m； h——水电站引水建筑物中的水力损失，m。 从式（1-2）可知，水轮机的水头随着水电站的上下水位的变化而改 变，常用取几 个 特征 水头表示水轮机水头的范 围 。特 征 水头包 括 最大水头Ｈmax、最小水头Ｈmin、加权 平均水头Ｈa、设计水头Ｈr 等，这些特征水头由水能计算给出。 1．最大水头Ｈmax，是允许水轮机运行的最大净水头。它对水轮机结构的强度设计有决性的影响。 2．最小水头Ｈmin，是保证水轮机安全、稳定运行的最小净水头。 3．加权平均水头Ｈa，是在一定期间内（视水库调节性能而定），所有可能出现的水轮机水头的加权平均值，是水轮机在其附近运行时间最长的净水头。 4.设计水头Ｈr，是水轮机发出额定出力时所需要的最小净水头。 对于冲击式水轮机，卧轴水斗式水轮机为例，净水头H 则为喷嘴进口...
