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水轮发电机的种类及原理是什么?水轮发电机集电环的作用及原理

新新2021-07-13 20:11:28新能源13人已围观

简介水轮发电机的种类及原理是什么?以水具有的重力势能转变成动能的水冲水轮机,水轮机即开始转动,若我们将发电机连接到水轮机,则发电机即可开始发电。如果我们将水位提高来冲水轮机,可发现水轮机转速增加。因此可知水位差愈大则水轮机所得动能愈大,可转换之电能愈高。这就是水力发电的基本原理。能量转化过程是:上游水的重力势能转化为水流的动能,水流通过水轮机时将动能传递给汽轮机,水轮机带动发电机转动将动能转化为电能。因此是机械能转化为电能的过程。由于水电站

水轮发电机的种类及原理是什么?

以水具有的重力势能转变成动能的水冲水轮机,水轮机即开始转动,若我们将发电机连接到水轮机,则发电机即可开始发电。如果我们将水位提高来冲水轮机,可发现水轮机转速增加。因此可知水位差愈大则水轮机所得动能愈大,可转换之电能愈高。这就是水力发电的基本原理。能量转化过程是:上游水的重力势能转化为水流的动能,水流通过水轮机时将动能传递给汽轮机,水轮机带动发电机转动将动能转化为电能。因此是机械能转化为电能的过程。

由于水电站自然条件的不同,水轮发电机组的容量和转速的变化范围很大。通常小型水轮发电机和冲击式水轮机驱动的高速水轮发电机多采用卧式结构,而大、中型代速发电机多采用立式结构。由于水电站多数处在远离城市的地方,通常需要经过较长输电线路向负载供电,因此,电力系统对水轮发电机的运行稳定性提出了较高的要求:电机参数需要仔细选择;对转子的转动惯量要求较大。所以,水轮发电机的外型与汽轮发电机不同,它的转子直径大而长度短。水轮发电机组起动、并网所需时间较短,运行调度灵活,它除了一般发电以外,特别适宜于作为调峰机组和事故备用机组。

水力发电与火力发电的原理一样嘛?为什么?

功能原理都一样,都遵守能量守恒原理。所不同的是:水力发电是利用水的重力势能通过水轮机转化为机械再通过电机转化成电能;而火电是先通过锅炉将化石燃料的化学能转化成水蒸气的内能(或焓)再通过汽轮机转化成机械能再通过电机转化成电能。但它们的机械能转化设备(例如水轮机和汽轮机)的结构原理和工作原理有较大区别。先说水轮机,水轮机的结构有多种,我们以轴流式水轮机为例,由于水的密度较大,能量转化时动能做功的占比较大、静压做功占比较小,所以轴流式水轮机的叶片都比较厚实、宽大,再者由于水的密度大所以静压损失较大且全静压受限于堤坝落差,所以水轮机级数较少,一般就一级;再说汽轮机,汽轮机都是轴流式,但叶片结构有多种,我们以平板式叶片为例,由于水蒸气的密度较小,能量转化时动能做功的占比较小、压差做功占比较大,所以汽轮机的叶片都比较薄、窄小,再者由于水蒸汽的密度小所以压力损失小且水蒸气进口压力较高,所以汽轮机级数较多,最多可达几十级。这两种机器都有一个共同特点:流体的总体流动方向都垂直于叶轮的旋转面,两者的运动规律不相吻合,所以汽轮机不能带液,水轮机不能带气,否则会使机器发生强烈振动、无法正常工作甚至损坏机器,这是他们的致命的缺点。

Tags: 火力发电   水力发电   原理   水力发电机  

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