喜迎二十大 科普向未来 | 石门水电站如何发电?看过来→

石门栈道水电科普馆

欢迎大家来到石门栈道水电科普馆!我是水电科普馆的讲解员,我将向您介绍石门水库的发展以及电是怎么发出来的!

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石门水库的诞生背景

我们国内的水利发展与国外相比,时间上差不了太多。1878年世界第一座水力发电工程诞生于英国,而我国最早的水电站是1912年落成于云南的石龙坎水电站,20世纪60-70年之时,我国的水利事业发展迅速,在毛主席的号召之下,全国各地兴建水利,控制了当时普遍存在的水涝灾害,稳定了7大流域,极大地促进了农业生产的发展,石门水库就是在这样的背景之下而诞生的!

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石门水库的情况简介

下面我们就通过水库的这个全景沙盘,来了解一下石门水库的基本情况!

1969年,石门水库由西北勘测院设计,地方政府组织灌区约4万余民众参与工程,日夜奋战,至1972年东、西干渠开通,进行低水位运行。1975年大坝修建完成,按正常高水位蓄水,而水库的第三条灌溉渠——南干渠,也在这一时期开通的。

值得一提的是南干渠的修建历史到目前已经有2000余年了,最早可以追溯到公元前206年刘邦来汉休养生息,萧何曹参在褒谷口前引水围堰。使汉中不再遭受水涝灾害的侵袭,直至现在,石门水库也承载着汉中市防汛减灾的重要作用!

大坝总高88米,呈弓形紧扼两山之间,大坝上游流域面积3860平方公里,丰水期的水库风景秀丽,依托上游栈道与丰富的水利资源,为全国各地的游客带来如画中游的文化体验。水库源头发源于太白山南麓,与西安人的饮用水黑河一脉同源,库内目前总容量1.098亿立方米,也是汉中目前最大的水利工程,下游在勉县老道寺流向汉中称为汉江。

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石门水电站

石门水库大坝前的建筑就是配套基础设施——石门水电站了。水电站自1978年第一台机组运行以来,已累计发电约10亿千瓦时!

说到电站呢,它的发展也是在进入20世纪之后,长距离输电技术得到了发展,水电建设的速度才不断加快。目前全世界最大的水电站就诞生于中国,就是我们的三峡水电站(2240万千瓦时)。

石门水电站由东干渠渠首电站,西干渠渠首电站和河床电站三部分组成,2011年在水利部的支持之下,电站增机扩容,目前总装机4.473万千瓦!

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石门水电站如何发电

电的使用与我们的生活息息相关,居家休闲想看看电视我们需要用到电,饿了要做饭现在家家都会有一台电磁炉,更为普遍的东西就是我们的手机,用它办公、付钱、联系好友,但是一旦没了电,这就是一块铁疙瘩。既然电如此重要,那它是怎样从电站输送到我们生活的方方面面的呢?

这就得说到水电的核心机组——水轮机了!

早在公元前100年前后,中国就出现了水轮机的雏形——水轮,用于提灌和驱动粮食加工器械。现在的水轮机主要用于电站发电,有轴流转浆式和轴流定浆式之分。

因为石门水库水头较高且流动幅度较大,所以石门水电站中使用的是设计水头67米,最高水头78米的高水头轴流转浆式水轮机!转轮通过主轴、轴承带动发电机转子在定子中旋转,使转子成为一个旋转磁场,定子线圈做切割磁力线的运动,从而产生感应电势,产生电流发电,把水的势能转变为电能。

当水库蓄水之后,水经过钢管引入水轮机的蜗壳之中,蜗壳充水以后由上边的轮机受油器调节下端导叶的转动方向角度大小,带动上边的发电机,也就是有定子以及转子的部分,给转子线圈上施加一个直流电,转子就会持续转动,形成旋转磁场,与旁边的定子绕组产生相对运动,定子绕组不断切割磁力线,因此在定子中产生感应电动势,在感应电动势的作用之下,电路之中就会产生电流,这其实就是一个把水的势能转化为电能的过程!

那这会儿电是有了,它怎么转变呢?这时就需要河床电站上的升压站发挥作用了,升压站中配有4万千伏安和2.5万千伏安两组变压器,电站总共8台机组发出的电,经由这两组变压器调整电压之后送至红河变电站,进而并入国家大电网,再有电网分配送电至我们生活的方方面面!也就是我们现在用到的220伏电流!

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水轮机

这就是一座真实的水轮机,这组水轮发电机原本安装于河床电站二号机组,是上世纪70年代我国最大的发电机生产厂商——哈尔滨电机厂研制生产的,整个机组高约13米,转轮直径1.8米。它就是我国自主研发的具有完全知识产权的高水头轴流转浆式水轮机!

水电与燃煤发电相比,更加符合国家节能减排的要求,而石门水电站源源不断对外输出的清洁能源,为维护汉中的绿水青山做出了重要贡献。随着科技的发展,现在的发电形式也是多种多样,水电风电,太阳能电,核电的相继出现虽满足了现在人们生活用电的需求,但是为了节能环保,在这里还是要做一个小小的提倡:我们能从自己做起,从一些小事做起,出门前随手关掉不必要的电源,将家里的白炽灯换成节能环保型的灯具等,一起为国家的绿化节能工程增添一份心意。

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