水力発電の仕組み - 建屋エリア
外観
建屋外観のイメージ図です。
判りやすくするために着色しています。
- 発電所建屋
- 発電所の建物です。
内部に発電機や水車、制御機器等が収められます。
- 屋外変電設備
- 発電機で直接、送電線に対応した非常に高い電圧での発電をするのは難があるため
ある程度の電圧で発電した後、変圧器を用いて送電線に対応した電圧へと変換します。
また、送電線へ接続するための開閉機器等も設置されます。
通常は屋外地上へ設置されますが豪雪地帯、地下式、特に景観への配慮が必要な場合等は建屋内に、
敷地があまり取れない場合は発電所建屋の屋上へと設置されます。
- 放水口
- 水車を回した後の水を河川へと戻します。
（図では取水側と区別するため放流河川と記載しています）
揚水式発電の場合には下部貯水池へとつながります。
内部
建屋の地上部分を取り除いたイメージ図です。
判りやすくするために着色しています。
- 発電機（又は発電電動機）
- 水車によって回転し電気を起こします。
通常、三相交流同期発電機が用いられます。
図は立軸（縦軸、竪軸）の発電機です。
立軸の大型機の場合、発電機も地下へ（発電機天面が１階床面と同じ高さになるように）設置されます。
揚水式発電の場合、発電電動機（又は発電機と電動機）が設けられます。
水車周辺
建屋１階の床及び地面を取り除いたイメージ図です。
実際には直接埋めるのでは無く建屋に地下階を造り設置します。
横軸水車及び発電機の場合は水車、発電機共に地上へ設置されます。
判りやすくするために着色しています。
- １：水圧鉄管（水圧管路）［penstock］
- 落差による圧力を受け止めつつ水車へと水を送ります。
- ２：入口弁（ゲートとバルブのコーナーをご参照ください。）
- 水車への水流を開閉します。
- ３：水車［waterwheel］
- 落差によって位置エネルギーを得た水によって回転し、シャフト（図中赤色の棒）にて発電機へと力を伝えます。
図は立軸（縦軸、竪軸）フランシス水車です。
揚水式発電の場合は可逆タイプの水車（反動水車）が用いられ、下部貯水池水面よりも下に設けられます。
- ４：吸出管（フランシス水車のコーナーに一緒に掲載しています）
- 水車から放流河川までの高さを有効利用します。
基本的に反動水車のみに設けられます。
揚水式発電の場合は下部貯水池水面よりも下に設けられます。
- ５：放水路
- 水車を回し発電を終えた水を放流河川まで導きます。
揚水式発電の場合は下部貯水池水面よりも下に設けられます。
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