水利水电枢纽的大坝建成、水库蓄水后,大坝上游水库内的水位与大坝下游的水位,就形成了一定的水位差,专业术语称其为“水头”。具有一定水头和水量的水流,通过压力钢管冲动水轮机,和水轮机连在一根主轴上的发电机也就跟着转动起来,即发出了强大的电力。也就是说,水库内水的位能转变成水轮机的动能,水轮机的动能转变成发电机发出的电能。
三峡水库正常蓄水位175米时,大坝下游的最低水位为62米,则三峡水电站的最大水头为113米;汛期限制水位为145米时,大坝下游的最高水位为74米,则三峡水电站的最小水头为71米,一年内的加权平均水头为90.1米。三峡工程第11年第一批机组发电时的上游水位为135米,汛期大坝下游的最高水位为74米,则三峡水电站初期运行时的最小水头为61米。单机容量为70万千瓦的水轮发电机组,额定工况下每秒钟需要通过的水量为950立方米。具有上述水头和水量的水流,从底部高程为110米的水电站进水口,流入内径为12.3米的压力钢管,通过压力钢管再流入坝后式电站厂房的蜗壳,水流的巨大冲击力使水轮机以每分钟75转的速度转动起来,发电机也以同样的速度转动起来发电。
三峡水库是一个季节性水库,为了充分发挥工程的综合效益,必须兼顾防洪、发电、航运及排沙的要求。汛期以防洪和排沙为主,发电服从防洪和排沙,枯水期发电与航运应统筹兼顾。根据这一调度原则,每年汛期6~9月,水库水位一般维持在防洪限制水位145米(初期135米),水电站水头较低但来水量较大,发出的电力承担电力系统的基荷和腰荷;每年枯水期11月~次年4月底,水库水位一般维持在较高水位,水电站水头较高但来水量较少,由水库进行调节后,发出的电力主要承担电力系统的峰荷和腰荷,为满足葛洲坝工程下游航运的需要,还要承担140万千瓦的基荷。
本文标题:三峡水电站发电机制
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