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水力发电厂的工作原理

:凯文Bonsor

水的力量

看着河水滚滚流过,很难想象它所承载的力量。如果你曾经在激流中漂流过,你就会感受到河水的一小部分力量。白水急流形成的河流,带着大量的水下坡,通过狭窄的通道成为瓶颈。当河水被迫通过这个开口时,水流加快了。洪水是另一个证明巨大体积的水有多大力量的例子。

水力发电厂利用水的能量,利用简单的机械将其转化为电能。水电站实际上是基于一个相当简单的概念——水流通过水坝带动涡轮机,涡轮机带动发电机。

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以下是常规水电站的基本组成部分:

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连接涡轮机和发电机的轴
  • 大坝-大多数水电站依靠大坝蓄水,造成了巨大的储层.通常,这个水库被用作休闲湖,如罗斯福湖在大古力水坝在华盛顿州。
  • 摄入-大坝的闸门打开了重力把水从消防栓这是一条通向涡轮机的管道。水流经这条管道时压力逐渐增大。
  • 涡轮-水撞击并转动涡轮的大叶片,涡轮机通过轴连接到发电机上。水力发电厂最常见的涡轮是弗朗西斯涡轮,它看起来像一个带有弯曲叶片的大圆盘。据报道,一台涡轮机重量可达172吨,转速可达每分钟90转水与能源教育基金会(FWEE)。
  • 发电机-随着涡轮叶片的转动,发电机内部的一系列磁铁也在转动。巨大的磁体旋转经过铜线圈,产生交流电(AC)通过移动电子。(稍后您将了解生成器如何工作。)
  • 变压器-里面的变压器强国将交流电转换成更高电压的电流。
  • 电线-每个发电厂都有四根电线:同时产生的三相电力加上三相公用的中性点或接地。(读配电网是如何工作的了解更多有关电力线传输的知识。)
  • 流出-用过的水通过管道输送,称为尾水渠,并重新进入下游的河流。

考虑到水库中的水储存能量.当闸门打开时,流经管道的水就变成了动能因为它在运动。发电量是由几个因素决定的。其中两个因素是水流以及液压压头.水头指的是水面和涡轮机之间的距离。随着水头和流量的增加,所产生的电力也会增加。水头通常取决于水库的水量。