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引水式三种典型布置型式。
我们国家河流的（水电）开发方式一般有两种：一种是“堤坝式”的，修建高坝大水库和坝后厂房的开发方式。另外一种就是“引水式”的开发方式。“引水式”的开发方式一般情况下是在合适的河段建立低闸，然后在岸边建立渠道或隧洞，把水引向下游，充分利用天然河床和引水系统之间的落差，造成发电水头引水发电。”
堤坝式水电站的特点是：这种水电站常建于河流中、上游的高山狭谷中，集中的落差为中、高水头。当河谷较窄而水电站机组较多、溢流坝和厂房并排布置有困难时，可将厂房布置在溢流坝下游：或者让溢流水舌挑越厂房顶泄人下游河道，或者让厂房顶兼作溢洪道渲泄洪水。在河流上拦河筑坝壅高水位，形成发电水头的水电站。这种水电站一般修筑在比较缓或流量甚大的河流上，是河流水电开发中最广泛采用的一种形式。坝式水电除了坝的高度集中水头之外，还可以利用大坝形成调节径流的水库。坝式水电站由于具有调节水库，不仅发电质量好，而且常具有防洪、灌溉、供水、养殖等综合效益。同时，这种水电站的各项建筑物布置很集中，有利于运行管理。(示意图见下)
图3.1坝式水电站示意图
引水式水电站的特点：自河流坡降较陡、落差比较集中的河段，以及河湾或相邻两河河床高程相差较大的地方，利用坡降平缓的引水道引水而与天然水面形成符合要求的落差(水头)发电的水电站。水电站的装机容量主要取决于水头和流量的大小。山区河流的特点是流量不大，但天然河道的落差一般较大，这样，发电水头可通过修造引水明渠或引水隧洞来取得，适合于修建引水式水电站。
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引水式水电站包括大坝、泄洪建筑物和取水口建筑物。前者是为了取得调节库容，后者使库水通过取水口建筑物送入明渠经前池、压力钢管到厂房发电（或送入隧洞经调压井、压力钢管到厂房发电）。引水明渠或隧洞的线路需根据具体工程地形和地质条件确定。对天然河道落差较大的河道，明渠或隧洞常常沿河道岸边布置，如河道存有天然弯道时则可采用截弯取直的形式布置，以便充分取得这部分的集中落差。（示意图如下）
图3.2引水式水电站示意图
在一条流域上采用什么样的水电开发方式，是由电站所处环境的地形、地质条件决定的。岷江流域处于地震烈度较高的地区，泥沙含量大，覆盖层比较深厚。如果采用“堤坝式”方案，大量的泥沙会慢慢淤积到水库中，使库容逐年减少，严重影响发电质量。而“引水式”电站就能够既把清水引进来发电，又把泥沙拦截在水电站的水轮机组之外。在汛期流量大的时候，电站的这座低闸可以方便的把泥沙排向下游。平时，它可以涌高水位，将清水送入大山腹中的引水隧洞，通过长距离的引水隧洞和压力管道形成的落差带动机组发电。
结合水电站的地理位置条件和以上不同类型水电站的特点比较，本次设计选择引水式水电站。
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第4章 发电机和变压器的台数及容量确定
4.1 水轮发电机的概述
水轮发电机 由水轮机驱动的发电机。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(见图)。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。水轮发电机组的最大容量已达70万千瓦。
4.1.1 水轮发电机分类
4.1.1.1 反击式 种类 适应范围 特点
1.混流式 20-450m水头 结构简单运行可靠、效率高，目前国内应用广泛 2.轴流式
a.定桨式 适用于平原河道上40m以下低水头 水轮机桨叶固定在转轮体上，当水头及负荷变化时，桨叶不能完全适应水流情况，因此平均效率较低，只适用于水头负荷变化不大的水电站
b.转桨式 水轮机的桨叶在轮体上可以调节，根据不同水头及负荷变化可改变桨叶的角度，以适应水流情况，结构较复杂，但平均效率较高，适用于水头及负荷变化较大的水电站
3.斜流式 40-120m水头 斜流式水轮机与轴流转桨式水轮机区别在于转轮叶片轴线与水轮机轴线成一夹角(45°或60°)布置，当水头与负荷变化大时，有较高的效率，运行稳定，在60m以上范围内运行，效率与汽蚀性好，飞送转速低，轴向推力小
4.1.1.2冲击式(水斗式) 种类 适应范围 特点
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冲击式200m以上高水头 领先压力水，通过喷嘴形成一股强有力的高速射流，冲击转轮上的水头使转轮旋转，分卧式与立式两种，卧式每台有1-2个转轮，每个转轮有1-2个喷嘴，立式只有一个转轮，有2-4个喷嘴，该机轻便简单，零部件磨损后拆换方便，可在相当大的负荷变化下运行，仍可获得较高效率 水电厂的发电机都为同步电机，它能把原动机（水轮机）的机械能转变成电能，通过输电线路等设备 送往用户。
我们知道，导线切割磁力线能产生感应电动势，将导线连成闭合回路，就有电流通过，同步发电机就是利用电磁感应原理将机械能转变为电能的。导线放在空心圆桶铁心槽里，铁心时固定不动的，称为定子。磁力线是由磁极产生的，磁极时转动的，称为转子。定子和转子是发电机最基本的部分。为了得到三相交流电，沿定子铁芯内圆每相隔120度分别放三相绕组A-X,B-Y,C-Z，转子上有励磁绕组（又称转子绕组）。通过电刷和滑环的滑动接触，将励磁系统产生的直流电引入转子励磁绕组，产生
恒定的磁场。当转子被原动机拖动旋转时，定子绕组不断切割磁力线，就在其中感应出电动势
水利发电机组是靠大流量和高流速的水来带动转子转动,根据发电机组的大小需要水的流量和流速也是不一样的.
4.2 发电机台数及其容量确定
由上分析所以本次设计水轮机发电机选择轴流式水轮发电机。水轮机性能见（表4-1、4-2）
表4-1HL260-WJ-71轮机性能与配套表
水轮机技术数据 流量 （米/秒） 3配套电机技术数据 调速器 发电机型号 功率 （千瓦） 额定转速 （转/分） 最优飞逸水头 （米） 出力 转速 转速 （千瓦） （转（转/分） /分） 588 644 699 10 12 14 1.993 161.1 343 2.183 213.1 375 2.358 269.2 406 SFW160-16/990 160 375 SFW200-16/990 200 375 SFW250-14/990 250 428 9
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16 18 20 22 24 26 28 30 2.521 327.4 434 2.673 391.6 460 2.818 457.9 485 2.956 529.3 508 3.087 602.8 531 3.21 700.7 552 3.33 783.3 573 3.45 869 744 788 831 872 910 944 980 SFW250-14/990 250 428 SFW320-12/990 320 500 SFW400-12/990 400 500 SFW500-12/1430 500 500 SFW500-12/1430 500 500 SFW630-12/1430 630 500 SFW630-12/1180 630 600 SFW800-10/1430 800 600 594 1015
表4-2同步发电1180机技术数据
功
型号
功率
电压
电流
额定 转速
率因
励磁电
励磁电
效率
数 压 流
SF500-12/1180 SF630-12/1180 SF400-14/1180 SF500-14/1180 SF320-16/1180 SF400-16/1180 SF250-20/1180 SF320-20/1180 SFW800-6/1180 SFW800-6/1180
500 630 400 500 320 400 250 320 800
400
902.1
500 500
0.8 56 168 94.1 0.8 67 172 94.3
400 1136.7 400 400 400 400 400 400
721.7 428.6 0.8 48 142 93.4 902.1 428.6 0.8 58 137 93.9 577.4 721.7 451.1 577.4
375 375 300 300
0.8 55 210 91.8 0.8 66 208 92.5 0.8 43 210 90.8 0.8 51 208 91.7
400 1443.4 1000 0.8 36 310 95.3
91.6
1000 0.8 35 300 94.7 1000 0.8 43 325 95.0 1000 0.8 49 322 95.5 1000 0.8 49 315 95.7
800 6300
SFW1000-6/1180 1000 6300 114.6 SWF1250-6/1180 1250 6300 143.2 SFW1440-6/1180 1440 6300 165.0
HL260-WJ-71属于混流式水轮发电机机组。该型机组的水轮机技术参数和相
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