
【电】 hydroelectric generator
waterpower
【机】 hydroelectricity
chance; crucial point; engine; machine; occasion; organic; pivot; plane
flexible
【医】 machine
水力发电机(Hydroelectric Generator)是以水能为动力源的发电装置,其核心功能是将水的动能和势能转化为电能。根据《电力工程技术手册》,该设备通常由水轮机、发电机、调速器及控制系统组成。水轮机接收水流能量驱动转子旋转,发电机通过电磁感应原理将机械能转换为交流电。
从结构来看,水力发电机可分为三个主要模块:
国际水电协会(IHA)的行业报告指出,现代机组效率可达90%以上,其出力计算公式为: $$ P = eta cdot rho cdot g cdot Q cdot H $$ 其中$eta$为效率系数,$rho$为水密度,$g$为重力加速度,$Q$为流量,$H$为水头高度。
该设备在电网调峰领域具有显著优势,中国大百科全书记载三峡电站单台机组容量达700MW,每年减少二氧化碳排放3400万吨。根据IEEE标准协会的界定,按水头分类可分为低水头(<30米)、中水头(30-300米)和高水头(>300米)三大类。
水力发电机是将水流动能或势能转化为电能的装置,由水轮机和发电机两大部分组成。其核心原理是通过水流驱动水轮机旋转,再由水轮机带动发电机转子切割磁感线发电。以下是关键点解析:
1. 核心组件
2. 能量转换公式
$$
E = eta cdot rho cdot g cdot Q cdot H cdot t
$$
其中:
$eta$=效率,$rho$=水密度,$g$=重力加速度,$Q$=流量,$H$=水头高度,$t$=时间。
3. 应用场景
4. 优势与局限
5. 技术发展 新一代机组采用变速恒频技术,可提升10%-15%效率,并引入鱼道设计减少生态影响。目前全球水电占比约16%总发电量,是最大的可再生能源。
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