1、小 型 水 力 发 电 机 组 装 机 功 率 的 快对 于 小 型 水 力 发 电 机 来 讲 ， 并 不 需 要 进 行复 杂 的 规 划 ， 水 文 观 察 、 季 节 变 化 、 水 质勘 测 等 工 作 ， 因 为 它 的 要 求 并 不 高 ， 经 过简 单 的 计 算 能 够 基 本 达 到 用 户 需 求 就 行 了 。大 降 低 用 户 的 支 出 费 用 ， 安 装 周 期 等 。水 流 量 和 水 头 就 可 以 决 定 安 装 发 电 机 组 的功 率 。 水 流 量 一 般 是 指 一 秒 钟 内 流 出 的 水的 体 积 。 以 立 方 米 /秒 为 单 位 。 理
2、 想 理 论上 安 装 功 率 的 计 算 公 式 为 ： 水 头 (m)流量 (m3/s)9.8 功 率 (KW)。 实 际 上 机 组的 效 率 并 不 是 100%， 因 此 要 把 机 组 的 效率 算 上 。 一 般 水 头 我 们 以 H 来 表 示 ， 流量 以 Q 来 表 示 ， 机 组 效 率 为 来 表 示 ，一 般 取 0.7 左 右 。 g 表 示 重 力 加 速 度 ，功 率 以 P 来 表 示 ， 那 么 安 装 功 率 的 计 算 公式 为 ： P HQ g 例 如 ： 水 流 量 为0.08m3/s， 水 头 为 2 米 高 ， 那 么 可 以 安 装的 功 率
3、 为 ： 0.0829.80.7 1.0976(KW)， 即 实 际 可 以 安 装 功 率 为 ：1 千 瓦 。 由 于 9.80.7 7， 所 以 我 们 以 更 简 化 为 ：水 头 (m)流 量 (m3/s)7 功 率 (KW)。水 流 量 的 计 算在 规 划 一 个 小 型 水 力 发 电 机 之 前 ， 往 往 需要 计 算 一 下 水 的 流 量 。 很 多 人 都 问 我 ， 有没 有 一 个 简 单 的 办 法 测 出 水 流 量 ， 没 有 。在 我 的 小 型 水 力 发 电 机 说 明 书 里 是 这 样 子说 明 测 流 量 的 办 法 ：流 量 (m3) Q=Sv
4、 其 中 S 为 横 段 面 积（ m2） ， v 为 流 速 （ m/s） 、 首 先 测 量 得 水 沟 的 横 截 面 积 S， 比 如可 量 得 水 沟 的 宽 、 高 粗 略 算 出 横 截 面 积S， 如 要 测 得 更 准 确 ， 可 对 水 沟 的 横 截 面积 进 行 分 割 细 分 测 得 各 小 块 面 积 ， 然 后 再相 加 得 出 总 面 积 。 、 水 流 速 的 测 法 ， 可 直 接 丢 一 漂 浮 物在 水 面 上 ， 然 后 看 它 在 一 定 时 间 内 漂 流 过的 路 程 ， 然 后 再 计 算 出 其 1 秒 内 流 过 的路 程 ， 即 为 水
5、的 流 速 。 、 还 可 以 用 一 个 比 较 大 的 水 桶 来 直 接 接水 ， 然 后 计 算 出 流 量 。 估 测 流 量 时 ， 要 多次 测 量 取 平 均 值 ， 还 要 考 虑 到 每 个 季 节 的水 量 变 化 情 况 。 这 些 也 是 我 目 前 想 到 的 能 够 测 量 水 流 量 的办 法 了 。什 么 叫 做 水 头 ？在 英 文 中 有 个 词 ： water head,直 接 译 成中 文 就 是 ： 水 头 ， 水 头 由 此 而 来 ， 但 它 半不 是 指 水 的 头 部 的 意 思 。水 头 是 水 利 发 电 机 应 用 中 的 个 专 业
6、术 词 ，意 思 同 等 于 水 的 落 差 ， 水 位 差 。 比 如 一 个瀑 布 ， 上 游 水 与 瀑 布 底 之 间 的 垂 直 高 度 ，就 是 水 头 高 度 。 比 如 一 个 水 坝 的 水 平 面 与坝 底 之 间 的 垂 直 高 度 就 是 水 头 高 度 。发 电 机 的 电 压 根 什 么 有 关 ？在 小 型 水 力 发 电 机 里 ， 电 压 的 稳 定 性 是一 个 难 题 。 在 简 单 的 小 型 水 力 发 电 机 里 ，很 难 做 到 电 压 稳 定 。 那 么 电 压 究 竟 和 什 么因 素 有 关 呢 ？ 是 什 么 引 起 电 压 的 变 化 呢
7、 ？在 交 流 发 电 机 里 ， 电 压 是 随 着 发 电 机 的 转速 变 化 而 变 化 的 。 转 速 越 高 ， 电 压 就 越 高 。当 负 载 变 化 时 ， 也 就 是 用 电 量 变 化 时 ， 发电 机 的 受 力 也 随 之 变 化 ， 其 转 速 就 会 跟 着变 化 。 所 以 有 两 个 因 素 会 引 起 发 电 机 电 压的 变 化 ： 水 流 量 、 用 电 负 载 。 在 使 用 小 型水 力 发 电 机 时 ， 应 适 当 调 节 水 流 量 和 用 电负 载 来 稳 定 电 压什 么 是 发 电 机 的 极 数 ?很 简 单 ， 发 电 机 里 面 感
8、 应 磁 场 的 极 数 ， 就是 发 电 机 的 极 数 。 一 般 发 电 机 里 面 每 一 个磁 极 对 应 一 组 线 圈 ， 所 以 发 电 机 的 极 数 ，也 就 是 发 电 机 里 面 的 线 圈 组 数 。 常 用 的 发电 机 极 数 有 2 极 、 4 极 、 6 极 。如 何 选 择 小 型 水 力 发 电 机 ？购 买 安 装 小 型 水 力 发 电 机 ， 虽 然 很 简 单 ，但 是 要 能 装 得 合 理 ， 高 效 率 ， 最 好 能 了 解一 定 的 水 力 发 电 机 基 础 知 识 。水 力 发 电 机 是 靠 水 的 能 量 来 发 电 的 。 一
9、般大 家 都 认 为 水 流 得 急 ， 冲 得 快 ， 就 能 够 发电 。 这 种 状 况 是 最 常 见 ， 也 是 大 家 最 直 觉认 为 的 。 在 这 个 里 面 有 一 个 因 素 ， 就 是 水的 落 差 ， 或 者 称 上 游 与 下 游 的 水 位 差 ， 越大 ， 水 流 就 越 急 。 水 的 落 差 ， 我 们 就 叫 做水 头 。 对 于 目 前 的 小 型 水 力 发 电 机 来 讲 ，工 正 常 工 作 ， 都 需 要 一 定 的 水 头 。 水 头 越高 越 好 。针 对 不 同 的 水 头 ， 采 用 不 同 的 小 型 水 力 发电 机 类 型 ， 以 达 到 较 高 的 效 率 。 可 以 简 单的 分 成 ： 低 水 头 小 型 水 力 发 电 机 （ 水 头1 米 6 米 ） 和 高 水 头 小 型 水 力 发 电 机（ 水 头 6 米 以 上 ） 。低 水 头 采 用 轴 流 式 水 力 发 电 机 ， 高 水 头 采用 斜 击 式 水 力 发 电 机 。新疆克州闪电河新能源开发有限公司编制：耶合亚江.萨力2013 年 3 月 20 号新疆工程学院
