文档介绍：水力发电原理与设备图文
水力发电的历史
1878年法国建成世界第一座水电站。
美洲第一座水电站建于美国威斯康星州阿普尔顿的福克斯河上，由一台水车带动两台直流发电机组成,装机容量25kW,于1882年 9月30日发电达272m。最大坝高272m，水库总库容11亿m3，下游设有引水式电站，装机130万kW
苏联的罗贡坝，高达335m，是20世纪80年代世界上最高的土石坝。
中国在岩溶地区成功地建成了高165m的乌江渡拱形重力坝，灌浆帷幕深达260m。
Part 2 水工建筑物
水轮机
水轮机的作用
水轮机的分类
水轮机的构成及特点
水轮机调速器系统
油、水、气等辅助系统
水轮机的作用
水轮机是把水流的能量转换为旋转机械能的动力机械，它属于流体机械中的透平机械。
Part 3 水轮机
早在公元前100年前后，中国就出现了水轮机的雏形——水轮，用于提灌和驱动粮食加工器械。
现代水轮机则大多数安装在水电站内，用来驱动发电机发电。在水电站中，上游水库中的水经引水管引向水轮机，推动水轮机转轮旋转，带动发电机发电。作完功的水则通过尾水管道排向下游。水头越高、流量越大，水轮机的输出功率也就越大。
作用示意图：
三峡水电站水轮机部件
水轮机的分类
水轮机按工作原理可分为冲击式水轮机和反击式水轮机两大类。
冲击式水轮机的转轮受到水流的冲击而旋转，工作过程中水流的压力不变，主要是动能的转换；
反击式水轮机的转轮在水中受到水流的反作用力而旋转，工作过程中水流的压力能和动能均有改变，但主要是压力能的转换。
冲击式示意图
反击式示意图
Part 3 水轮机
冲击式水轮机按水流的流向可分为切击式(又称水斗式)和斜击式两类。斜击式水轮机的结构与水斗式水轮机基本相同，只是射流方向有一个倾角，只用于小型机组。理论分析证明，当水斗节圆处的圆周速度约为射流速度的一半时，效率最高。这种水轮机在负荷发生变化时，转轮的进水速度方向不变，加之这类水轮机都用于高水头电站，水头变化相对较小，速度变化不大，因而效率受负荷变化的影响较小，效率曲线比较平缓，最高效率超过91％。
冲击式水轮机外形
水轮机内部构造
Part 3 水轮机
反击式水轮机可分为混流式、轴流式、斜流式和贯流式。
在混流式水轮机中，水流径向进入导水机构，轴向流出转轮；
在轴流式水轮机中，水流径向进入导叶，轴向进入和流出转轮；
在斜流式水轮机中，水流径向进入导叶而以倾斜于主轴某一角度的方向流进转轮，或以倾斜于主轴的方向流进导叶和转轮；
在贯流式水轮机中，水流沿轴向流进导叶和转轮。
轴流式、贯流式和斜流式水轮机按其结构还可分为定桨式和转桨式。定桨式的转轮叶片是固定的；转桨式的转轮叶片可以在运行中绕叶片轴转动，以适应水头和负荷的变化。
典型混流式机组
几种转轮形式
Part 3 水轮机
各种类型的反击式水轮机都设有进水装置，大、中型立轴反击式水轮机的进水装置一般由蜗壳、固定导叶和活动导叶组成。蜗壳的作用是把水流均匀分布到转轮周围。当水头在40米以下时，水轮机的蜗壳常用钢筋混凝土在现场浇注而成；水头高于40米时，则常采用拼焊或整铸的金属蜗壳
蜗壳外形
内部形状
安装现场
Part 3 水轮机
反击式水轮机工作过程
在反击式水轮机中，水流充满整个转轮流道，全部叶片同时受到水流的作用，所以在同样的水头下，转轮直径小于冲击式水轮机。它们的最高效率也高于冲击式水轮机，但当负荷变化时，水轮机的效率受到不同程度的影响。
反击式水轮机都设有尾水管，其作用是：回收转轮出口处水流的动能；把水流排向下游；当转轮的安装位置高于下游水位时，将此位能转化为压力能予以回收。对于低水头大流量的水轮机，转轮的出口动能相对较大，尾水管的回收性能对水轮机的效率有显著影响
导水机构
过程示意图
Part 3 水轮机
引水机构
水轮机蜗壳
整机示意图
导水机构
水导叶
工作机构
转轮
泄水机构
尾水管
调速器
飞轮
发电机
Part 3 水轮机
发电示意图
Part 3 水轮机
水轮机调速器系统
调速器
国民经济各部门对电能生产的要求：（1）供电可靠性；（2）保证电能质量（电能质量的指标频率和电压）。
调速器的主要作用是调节发电机频率和有功负荷。
具体说，水轮机调节的基本任务，就是根据电网负荷的变化，不断地相应调节水轮发电机组有功功率的输出，以维持机组转速或频率在规定范围内。
外形图1
外形图2
Part 3 水轮机
水轮机调速器的类型：