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水力发电系(Hydroelectric power)利用河流、湖泊等位于高处具有势能的水流至低处，将其中所含势能转换成水轮机之动能，再借水轮机为原动力，推动发电机产生电能。

一、水力发电的原理

将具有势能的水流引导至水轮机，使其冲击水轮机的叶片。这个过程中，水的部分势能转化为动能，推动水轮机旋转。

水轮机与发电机相连，当水轮机转动时，通过轴承将机械能传递给发电机。

在发电机内部，利用电磁感应的原理，转动的磁场与固定的导线之间产生相对运动，从而在导线中产生电流，实现机械能到电能的转换。

因水力发电厂所发出的电力电压较低，要输送给距离较远的用户，就必须将电压经过变压器增高，再由空架输电线路输送到用户集中区的变电所。

最后，降低为适合家庭用户、工厂用电设备的电压，并由配电线输送到各个工厂及家庭。

这种发电方式既经济又环保，且水能是一种可再生能源，因此受到广泛欢迎和应用。同时，水电站的建设还可以带来防洪、灌溉、航运等多种综合效益。

二、水力发电的种类

1、按集中落差的方式分类：堤坝式水电厂，引水式水电厂，混合式水电厂，潮汐水电厂和抽水蓄能电厂。

2、按径流调节的程度分类：

无调节水电厂和有调节水电厂。

3、按照水源的性质分类：

一般称为常规水电站，即利用天然河流、湖泊等水源发电。

4、按水电站利用水头的大小分类：

可分为高水头（70米以上）、中水头（ 15-70米）和低水头（低于15米）水电站。

5、按水电站装机容量的大小分类：

可分为大型、中型和小型水电站。一般将装机容量在5,000kW以下的称为小水电站，5,000至100,000kW的称为中型水电站，10万kW或以上的称为大型水电站或巨型水电站。

三、水力发电的过程

1、河川的水经由拦水设施攫取后，经过压力隧道、压力钢管等水路设施送至水电厂。

2、当机组须运转发电时，打开主阀(类似家中水龙头之功能)，后开启导翼（实际控制输出力量的小水门）使水冲击水轮机。

3、水轮机转动后，带动发电机旋转，发电机加入励磁，发电机建立电压，并于断路器投入后开始将电力送至电力系统。

4、如果要调整发电机组的出力，可以调整导翼的开度增减水量来达成，发电后的水经由尾水路回到河道，供给下游的用水使用。

四、压力开关在水力发电的应用

1、调压井

压力开关用于监测和测量调压井内的水位。压力开关还用于监测导管的压力，防止导管在极端情况下爆裂。

二、泵

从泄漏到不规则的阀门关闭，压力开关用于保护泵免受严重损坏。

当压力降至设定值以下时，开关将启动警报并关闭泵。

三、管道压力

压力管道内使用传感技术，以确定将有多少水冲击涡轮机、以及其拟定速率。

四、过滤系统

差压开关用于评估过滤器的堵塞情况。由于有大量的水流过工厂，进水过滤器可以管理管道系统,防止污染物、沉积物和固体碎片通过。

如果过滤器的压差太低，那么它很有可能堵塞，需要更换。