水利水電樞紐的大壩建成、水庫(kù)蓄水后，大壩上游水庫(kù)內(nèi)的水位與大壩下游的水位，就形成了一定的水位差，專業(yè)術(shù)語(yǔ)稱其為“水頭”。具有一定水頭和水量的水流，通過(guò)壓力鋼管沖動(dòng)水輪機(jī)，和水輪機(jī)連在一根主軸上的發(fā)電機(jī)也就跟著轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)，即發(fā)出了強(qiáng)大的電力。也就是說(shuō)，水庫(kù)內(nèi)水的位能轉(zhuǎn)變成水輪機(jī)的動(dòng)能，水輪機(jī)的動(dòng)能轉(zhuǎn)變成發(fā)電機(jī)發(fā)出的電能。
三峽水庫(kù)正常蓄水位175米時(shí)，大壩下游的最低水位為62米，則三峽水電站的最大水頭為113米；汛期限制水位為145米時(shí)，大壩下游的最高水位為74米，則三峽水電站的最小水頭為71米，一年內(nèi)的加權(quán)平均水頭為90.1米。三峽工程第11年第一批機(jī)組發(fā)電時(shí)的上游水位為135米，汛期大壩下游的最高水位為74米，則三峽水電站初期運(yùn)行時(shí)的最小水頭為61米。單機(jī)容量為70萬(wàn)千瓦的水輪發(fā)電機(jī)組，額定工況下每秒鐘需要通過(guò)的水量為950立方米。具有上述水頭和水量的水流，從底部高程為110米的水電站進(jìn)水口，流入內(nèi)徑為12.3米的壓力鋼管，通過(guò)壓力鋼管再流入壩后式電站廠房的蝸殼，水流的巨大沖擊力使水輪機(jī)以每分鐘75轉(zhuǎn)的速度轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)，發(fā)電機(jī)也以同樣的速度轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)發(fā)電。
三峽水庫(kù)是一個(gè)季節(jié)性水庫(kù)，為了充分發(fā)揮工程的綜合效益，必須兼顧防洪、發(fā)電、航運(yùn)及排沙的要求。汛期以防洪和排沙為主，發(fā)電服從防洪和排沙，枯水期發(fā)電與航運(yùn)應(yīng)統(tǒng)籌兼顧。根據(jù)這一調(diào)度原則，每年汛期6～9月，水庫(kù)水位一般維持在防洪限制水位145米（初期135米），水電站水頭較低但來(lái)水量較大，發(fā)出的電力承擔(dān)電力系統(tǒng)的基荷和腰荷；每年枯水期11月～次年4月底，水庫(kù)水位一般維持在較高水位，水電站水頭較高但來(lái)水量較少，由水庫(kù)進(jìn)行調(diào)節(jié)后，發(fā)出的電力主要承擔(dān)電力系統(tǒng)的峰荷和腰荷，為滿足葛洲壩工程下游航運(yùn)的需要，還要承擔(dān)140萬(wàn)千瓦的基荷。
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