电力理论

ダムの種類

1. コンクリート重力ダム (Concrete Gravity Dam) - 这种大坝主要通过自身的重量抵抗水的力量，通常由混凝土构成。
2. アーチダム (Arch Dam) - 采用弓形结构，其弯曲的设计帮助分散水的压力到两侧的岩壁。
3. バットレスダム (Buttress Dam) - 中を中空構造。有一系列支撑或桥墩（称为桁架），将水的力量传递到地基。
4. ロックフィルダム (Rockfill Dam) - 使用堆积的岩石和土壤构建，其内部通常有一层防水材料。
5. アースダム (Earth Dam) - 主要由土壤构成，通常包含一种内部防渗层来防止水渗漏。

这些大坝类型各有其设计和工程优势，适用于不同的地理和环境条件。

• 在水路式发电中，用于储存水的堰称为取水坝，这种坝的高度通常较低，大多数是越流式的设计。
• 所谓越流式，是指没有设置水门等设施，当水位上升时，水会自然从坝的顶端溢出的方式。

简言之，取水坝是一种较低的堰，用于水力发电中的水储存。当水位升高，水会自然地从坝顶溢出，而不是通过设置在坝中的水门控制。这种设计允许水在达到一定高度时自动溢流，通常用于小型或中型水力发电项目。 在水力发电系统中，水轮机效率和发电机效率被分别用不同的符号表示，这是为了区分两种不同类型的能量转换效率：

1. 水車効率（ηt）：这个效率指的是水轮机将水的动能和势能转换成机械能的效率。它被标记为ηt（其中"t"可能代表"turbine"，即英文中的"turbine"，意为"水轮机"）。这个标记专门用于表示水轮机的效率，因为水轮机是转换水能为机械能的关键部件。

2. 発電機効率（ηg）：这个效率指的是发电机将机械能转换为电能的效率。它被标记为ηg（其中"g"可能代表"generator"，即英文中的"generator"，意为"发电机"）。这个标记专门用于表示发电机的效率，因为发电机是将机械能转换为电能的设备。

将这两个效率用不同的符号表示是为了清晰地区分两种不同的能量转换过程。在实际应用中，这样的区分有助于更准确地分析和计算整个水力发电系统的效率。

抽水发电公式和水利发电公式H的区别

水轮机的主要类型

当然可以！这段文字主要是介绍了水轮机的两种主要类型：冲动水轮机和反应式水轮机，以及一种小型水轮机——交叉流水轮机。

1. 冲动水轮机：这种类型的水轮机上有许多称为“水桶”的承水器，通过水流的冲击力使水轮转动。其中典型的例子就是佩尔顿水轮机（Pelton Wheel）。这种水轮机适合用于高水头和小流量的场合。

2. 反应式水轮机：这种水轮机利用水流的反作用力来推动叶轮。水流从叶轮的正面进入，推动它旋转。最典型的例子是弗朗西斯水轮机（Francis Turbine）。这种水轮机适用于中等水头和流量的场合。

3. 交叉流水轮机：这是一种结合了冲动水轮机和反应式水轮机特点的水轮机。它适用于小流量和低水头，常用于小规模水力发电，以及农业和工业用水、供排水系统等。交叉流水轮机在性能上介于冲动水轮机和反应式水轮机之间。

这些不同类型的水轮机根据水流的特性和发电站的需求来选择，以最大限度地提高能源的转换效率。

1. 衝動水車 (Shōdō suisha) － 冲动水轮机，主要指的是 ペルトン水車 (Pelton suisha)，即 Pelton turbine，佩尔顿水轮机。

2. 反動水車 (Handō suisha) － 反应式水轮机，代表型号是 フランシス水車 (Furanshisu suisha)，即 Francis turbine，弗朗西斯水轮机。

3. プロペラ水車 (Puropera suisha) － Propeller turbine，螺旋桨水轮机。

4. カプラン水車 (Kapuran suisha) － Kaplan turbine，卡普兰水轮机。

5. 斜流水車 (Sharyū suisha) － Diagonal or Inclined flow turbine，斜流水轮机。

6. 小規模水力発電用水車 (Shōkibo suiryoku hatsuden-yō suisha) － 用于小规模水力发电的水轮机，特别指的是 クロスフロー水車 (Kurosu furō suisha)，即 Cross-flow turbine，交叉流水轮机。

这些水轮机各自有不同的设计和应用，根据水头高度、流量和其他技术要求来选择。例如，佩尔顿水轮机适用于高水头、低流量的情况，而弗朗西斯水轮机适用于中等水头和流量，卡普兰和螺旋桨水轮机则适合低水头、高流量的应用。

ノズル nozzle 喷嘴
好的，这段文字描述了佩尔顿水轮机（Pelton turbine）的工作原理。佩尔顿水轮机是一种冲动式水轮机，它的主要特点和工作机制如下：

1. 水流喷射：水通过喷嘴喷出，这些喷嘴通常与调速器相连，以控制水流的速度和量。

2. 调节机制：喷嘴中装有被称为针阀（needle valve）的装置。当负载变化时，通过调整针阀的开度，可以改变喷出水流的量。这种调节能力对于应对电网需求的变化非常重要。

3. 多喷嘴设计：为了更有效地应对不同的负载需求，佩尔顿水轮机可能会安装多个喷嘴。根据需要，可以增加或减少使用中的喷嘴数量，以达到更高的运行效率。

4. 旋转叶轮（Runner）：水流被引导到装有多个叶片或“水桶”（buckets）的旋转叶轮上。这些水桶的特殊设计使得水流的动能能够高效地转化为旋转运动，从而驱动水轮机转动。

佩尔顿水轮机特别适用于高水头和低流量的情况，可以高效地转换水流的动能为机械能。两个关键特性：低比速度和适用于高落差。

1. 低比速度：比速度是一个衡量水轮机或泵的设计特点的参数，它反映了水轮机的转速、尺寸和流量的关系。低比速度意味着水轮机需要较大的力量来驱动，它的转速较低，通常具有较大的尺寸。这种设计适用于高水头（即水流落差高）和低流量的情况。

2. 高落差适用性：佩尔顿水轮机特别适用于高落差的应用。高落差指的是水从较高的地方落到较低的地方时所拥有的较大的势能。在这种情况下，水流的速度和动能较大，佩尔顿水轮机能够有效地将这种高势能的水流转换为机械能。

弗朗西斯水轮机（Francis turbine）的描述

1. 适用范围广泛：弗朗西斯水轮机适用于中到高落差的环境，并且在流量较大的情况下效果最佳。这种水轮机的设计使其能够在不同的水头和流量下高效工作。

2. 导叶（Guide Vane）：在水从水管流向叶轮（Runner）的过程中，设有调节开度的导叶。通过改变导叶的方向，可以调节流入叶轮的水流量。

3. 调速机制：导叶与调速机相连，用于调节水流量，进而控制水轮机的转速。这种调节机制允许水轮机根据电网的需求变化灵活调整运行状态。

4. 水流方向变化：水从水轮机的侧面流入，经过叶轮后，其方向会改变成轴向（即水平转为垂直），然后流出。

总的来说，弗朗西斯水轮机是一种多用途的水轮机，适用于多种水头和流量条件，具有高效的调节能力，使其在水力发电站中广泛应用。 这段文字描述了螺旋桨式水轮机（Propeller turbine）和卡普兰水轮机（Kaplan turbine），这两者都是反应式水轮机的类型。

1. 螺旋桨式水轮机：这种水轮机的特点是水流沿着轴向通过。这意味着水流是沿着水轮机轴线的方向流动的，这与其他类型的水轮机（例如弗朗西斯水轮机）水流方向不同。

2. 卡普兰水轮机：卡普兰水轮机是螺旋桨式水轮机的一种。它的特点是叶片是可调节的，可以根据负载的变化调整叶片的角度，从而调节输出功率。卡普兰水轮机的比速度较高，适合用于低水头的环境。即使水从较低的位置落下，水轮机也能有效地转动。

总的来说，螺旋桨式和卡普兰水轮机都是设计用于低水头环境的反应式水轮机。其中卡普兰水轮机的可调叶片设计使其能够在不同的运行条件下保持高效率，适用于流量变化较大的场合。

衝動水車 と 反動水車 を流水の持つエネルギーの点

这段文字描述了冲动式水轮机和反应式水轮机在能量转换方面的基本原理，并将这些原理用“水头”（水能表达方式）来表述。

1. 冲动式水轮机：这种类型的水轮机将水的位置能转换为动能来驱动水轮。用水头的概念来表达，就是将水的位置水头（水流的高度相关的能量）转换为速度水头（水流速度相关的能量）来作用于水轮。

2. 反应式水轮机：这种类型的水轮机则是将水的位置能转换为压力能来驱动水轮。同样地，用水头的表达方式，就是将水的位置水头转换为压力水头（水流压力相关的能量）来作用于水轮。

总之，这段文字阐述了两种水轮机在能量转换方面的不同。冲动式水轮机主要利用水的动能，而反应式水轮机则利用水的压力能。在水力发电领域，这种能量转换的理解对于选择合适的水轮机类型和设计水轮机非常重要。

当负荷（电网需求）突然减少时，水轮机转速上升

1. 能量输入不变，负荷减少：在负荷突然减少的情况下，水轮机接收的水流（能量输入）仍然保持不变，但由于电网需求减少，发电机转换的能量减少了。

2. 转换能量减少，剩余能量转为动能：由于负荷减少，发电机转换为电能的部分能量变少了。剩余的能量没有被有效利用，因此转化为水轮机的动能，导致水轮机的转速增加。

3. 动量守恒：水流的动量必须守恒。当负荷减少时，如果没有及时减少水轮机的水流量，原有的动量将导致水轮机转速增加。

4. 转速增加影响发电频率：水轮机转速的增加会导致发电机的转速也随之增加，进而导致发电频率上升，这可能会对电网的稳定性产生影响。

因此，调速器（Governor）的作用就显得尤为重要，它通过调整水轮机的水流量（通过控制针阀或导叶），来维持水轮机的转速和发电机的频率稳定。这样可以确保即使在负荷突然变化的情况下，电网仍能保持稳定运行。 キャビテーション cavitation 空化现象
这段文字描述的是安装在反应式水轮机上的一种设备，称为“吸出管”（Draft Tube）。它的功能和特点如下：

1. 吸出管的作用：吸出管安装在水轮机叶轮（Runner）的出口和放水面之间。它利用水落下时产生的动能，帮助将水从叶轮吸出，增加水轮机的旋转力。这也有助于提高水轮机的整体效率。

2. 反应式水轮机专用：由于吸出管的这种功能和设计，它只用于反应式水轮机，而不适用于冲动式水轮机（如佩尔顿水轮机）。

3. 吸出高度：从放水面到叶轮出口的垂直高度被称为吸出高度。理论上，这个高度可以达到10米，但是过高的吸出高度会增加空穴蚀（Cavitation）的风险。因此，在实际应用中，吸出高度通常维持在6到7米之间。

总的来说，吸出管是反应式水轮机中的一个重要组件，它利用水落下的动能来提高水轮机的旋转力和效率，但其设计需要考虑到空穴蚀的风险，以确保水轮机的安全和高效运行。

昇圧用には Δ－Y 結線、降圧用には Y－Δ 結線 の変圧器が使用されます

我向您解释一下，这里可能存在一些混淆。在三相系统中，星形（Y）和三角形（Δ）连接方式的相电压和线电压之间有固定的数学关系。以下是关键点：

• 在星形（Y）连接中，线电压是相电压的√3倍，而线电流等于相电流。
• 在三角形（Δ）连接中，线电压等于相电压，而线电流是相电流的√3倍。

这意味着当从星形（Y）到三角形（Δ）变换时，如果保持线电压不变，相电压会增加；如果保持相电压不变，则线电压会减少。

对于降压变压器（Y-Δ），通常情况下，我们指的是从高电压侧（Y连接）到低电压侧（Δ连接）。这样，尽管在Δ侧相电压等于线电压，但由于它是从一个高电压的Y连接供电，所以实际上是实现了降压。Y侧的线电压高于Δ侧的线电压。

因此，当变压器的高压侧是Y连接而低压侧是Δ连接时，这样的变压器配置有利于将高线电压转换为较低的线电压，从而在整体上实现降压，这对应于Y-Δ连接的变压器。

比速度高的水轮机通常较小，转速较高，适用于低落差；比速度低的水轮机通常较大，转速较低，适用于高落差。

比速度是水轮机设计中的一个关键参数，它取决于水轮机的尺寸、形状、转速以及它们如何与水流相互作用。比速度高的水轮机适用于低落差，比速度低的水轮机适用于高落差的原因如下：

1. 设计和尺寸：水轮机的设计是为了在特定的水头（落差）和流量下最有效地转换水的势能为机械能。比速度高意味着水轮机在相对较高的转速下工作，适合较小的流量和低水头，因此，这样的水轮机可以设计得更小，以保持效率。这使得它们适合于低落差的应用。

2. 转速：在低落差下，为了达到足够的动能转换，水轮机需要以较高的转速运行。高比速度的水轮机设计可以在较低的水头下高效转换动能，因为它们可以快速旋转以利用较小的水力势能。

3. 效率和水力特性：水轮机的效率取决于其与水流的相互作用。高比速度的水轮机通常具有较小的叶片和较高的转速，可以在低水头下保持水流与叶片的有效接触，而低比速度的水轮机由于其较大的尺寸和较慢的转速，更适合处理高落差下的大流量，因为它们提供了更大的叶片面积来捕捉更多的水能。

总结来说，比速度的差异影响了水轮机的尺寸、转速以及最佳操作条件，使得高比速度的水轮机适合低落差，而低比速度的水轮机适合高落差。这些特性决定了水轮机设计和应用的优化。

定格回転速度"（Rated Rotational Speed）

指的是设备或机器设计的标准运行速度。在电机或水轮机等旋转设备中，这个参数表示制造商推荐的最大持续运行速度，保证设备在这个速度下运行时既安全又有效率。超过这个速度可能会增加机器故障的风险，减少设备的寿命，或者导致性能下降。在水轮机的情况下，定格回転速度是指它在给定的落差和流量下，能够安全且高效发电的转速。 在压力降低的地方，水可能会蒸发成水蒸气并形成气泡的原因是，水的沸点随着压力的降低而降低。在正常的大气压力下，水的沸点是100°C，但如果压力降低，水的沸点也会相应降低。这意味着水可以在比100°C更低的温度下沸腾。

在压力降低的地方，水可能会蒸发成水蒸气并形成气泡。

在水力系统中，当水流速度很快通过狭窄的空间或过流部件（如水轮机的叶片）时，根据伯努利原理，水流速度的增加会导致流动区域的压力降低。如果压力降到低于水的蒸汽压，水就会在这些低压区域开始形成气泡或水蒸气。这种现象称为空化，气泡的形成与破裂可能对水轮机等水力设备造成物理损伤。这是因为气泡的破裂产生的局部压力波可以剥蚀和损坏金属表面，特别是如果气泡在靠近高压区域破裂时，就会释放出极高的能量，对材料造成冲击。

• 飽和温度：是指水开始蒸发的温度，在一般的大气压下，这个温度是 100°C。当水达到飽和温度时，即使继续加热，水的温度也不会升高。

• 飽和水：达到飽和温度的水被称为飽和水。飽和温度随着压力的变化而变化：压力下降，飽和温度降低；压力上升，飽和温度升高。例如，在山上（低气压环境）沸点低于100°C，而在压力锅中（高气压环境）沸点高于100°C。

• 湿蒸汽：在100°C蒸发产生的蒸汽被称为飽和蒸汽。这种蒸汽含有微小的水滴，因此被称为湿蒸汽。即使继续加热湿蒸汽，其温度也不会升高，加热的热量用于使水滴蒸发。

• 干蒸汽：继续加热湿蒸汽，当其中的微小水滴全部蒸发，得到不含水滴的蒸汽，这种蒸汽被称为干蒸汽。干蒸汽在加热时温度会上升。

• 过热蒸汽：当干蒸汽的温度超过飽和温度时，被称为过热蒸汽。

总的来说，这段话描述了水在不同温度和压力下的物态变化及其相关术语。

兰金循环（ランキンサイクル）。

• 加热：首先，在锅炉（ボイラ）中的水被加热，转化为湿蒸汽。

• 过热：然后，离开锅炉的湿蒸汽经过过热器（過熱器）加热，变成过热蒸汽（過熱蒸気），也就是干蒸汽。

• 能量转换：过热蒸汽进入涡轮机（タービン），其压力能量转化为机械能。

• 冷凝：通过涡轮机后，压力降低的蒸汽进入循环冷凝器（復水器），被冷却并凝结成水。

• 再循环：循环冷凝器出来的水经过给水泵（給水ポンプ）加压后，再次被送回锅炉。

这个过程的重复就构成了兰金循环，是火力发电站产生电力的基本过程。通过这个循环，热能被有效地转换成电能。

湿蒸汽不直接进入涡轮机（タービン），而是先变成过热蒸汽

1. 效率提高：过热蒸汽比湿蒸汽拥有更高的热能，因此能更有效地转换为机械能。这意味着涡轮机可以从相同量的蒸汽中获得更多的能量，提高整体的发电效率。

2. 防止涡轮机受损：湿蒸汽含有水滴，这些水滴在高速旋转的涡轮机叶片上撞击会造成侵蚀和损坏。过热蒸汽是干燥的，不含水滴，因此对涡轮机的磨损更小。

3. 控制涡轮机的湿度：在涡轮机的后段，蒸汽的压力和温度会降低，这可能导致蒸汽部分凝结。使用过热蒸汽可以减少这种凝结的可能性，因为它在温度降低后仍保持干燥状态。

4. 提高热循环效率：兰金循环（ランキンサイクル）中，使用过热蒸汽可以提高整个循环的热效率。过热蒸汽在热力学上拥有更高的品质，可以更有效地转换为机械能。

综上所述，将湿蒸汽加热成过热蒸汽再进入涡轮机，是为了提高能量转换效率，减少涡轮机磨损，控制湿度，以及提高整个热循环的效率。

1. 給水ポンプの断熱圧縮（给水泵的绝热压缩）：在给水泵中，水被压缩但没有热量交换（绝热）。虽然给水泵本身不加热水，但由于压缩，水的温度会升高。

2. ボイラの等圧受熱（锅炉的等压吸热）：锅炉内的水在恒定压力下被加热，从低温升至饱和温度（沸点）。

3. ボイラの等圧受熱（锅炉的等压吸热，继续）：在这个阶段，锅炉中的水继续在恒定压力下被加热，达到沸点并转变为蒸汽。

4. 過熱器の等圧受熱（过热器的等压吸热）：过热器内，蒸汽在恒定压力下进一步被加热，从湿蒸汽加热成干蒸汽（过热蒸汽）。

5. タービンの断熱膨張（涡轮机的绝热膨胀）：在涡轮机中，高压的干蒸汽在没有热量交换的情况下（绝热）被释放，导致压力下降，变成湿蒸汽。

6. 復水器の等圧放熱（循环冷凝器的等压放热）：在循环冷凝器中，蒸汽在恒定压力下放热并凝结成水。

高压的干蒸汽经历绝热膨胀时，其压力下降的原因与热力学的基本原理

1. 能量转换：在涡轮机中，蒸汽的压力能量转换成机械能，用来推动涡轮机转动。这种能量的转换导致蒸汽的压力降低。

2. 绝热膨胀：绝热过程意味着没有热量进入或离开系统。当蒸汽在绝热条件下膨胀时，它对外做功（推动涡轮叶片旋转），这导致蒸汽内部的能量减少。能量的减少表现为压力和温度的下降。

3. 体积增加：当蒸汽在涡轮机中膨胀时，其体积增加。根据理想气体定律（PV=nRT），在绝热过程中，如果体积增加而没有热量加入，压力必然降低。

4. 熵增原理：热力学第二定律指出，封闭系统的熵总是倾向于增加。在涡轮机中蒸汽的绝热膨胀过程中，系统的熵增加，这通常伴随着能量分散和压力降低。

蒸汽在通过涡轮机叶轮时会自发进行膨胀

1. 压力差引起的膨胀：涡轮机的设计使得蒸汽在进入叶轮时处于高压状态，而出口处的压力较低。蒸汽从高压区流向低压区时，其体积自然膨胀以适应压力的降低。

2. 能量转换：蒸汽在通过叶轮时，其部分热能和压力能转换为机械能，即叶轮的旋转动能。这种能量的转换伴随着蒸汽内部能量的降低，导致其体积膨胀。

3. 绝热膨胀：在理想情况下，涡轮机内的膨胀过程接近于绝热过程，即没有显著的热量交换。在绝热膨胀过程中，由于蒸汽对外做功，其内部能量降低，从而引起体积膨胀和压力下降。

4. 叶轮设计：涡轮机的叶轮设计使得蒸汽在通过叶轮时路径逐渐扩大，这也促进了蒸汽的膨胀。

在兰金循环中，膨胀和压缩过程是绝热的（没有热交换），而吸热和放热过程是在恒定压力下发生的。这些过程共同构成了火力发电站中用于产生电能的兰金循环。

兰金循环（ランキンサイクル）中，涉及热交换和压力变化的几个关键概念：

1. 断熱（绝热）：断熱指的是没有热量的进出，即系统与外界没有热量交换。在这里，绝热是指在加热和放热都不存在的状态。

2. 压力与温度的关系：通常，物体的压力增加会导致其温度升高。

3. ボイラー内の圧力変化（锅炉内的压力变化）：虽然在锅炉内不进行加压或减压，但当水被加热成蒸汽时，由于体积膨胀（约1700倍），锅炉内的压力会自然升高。

4. タービンの圧力変化（涡轮机中的压力变化）：进入涡轮机的高压蒸汽在做功后变成低压蒸汽。这时蒸汽的压力降低，导致其温度也下降。因此，物体的压力降低会导致温度下降，反之亦然。

5. 復水器の圧力変化（循环冷凝器中的压力变化）：在循环冷凝器中，蒸汽失去热量并凝结成水，体积缩小（约1/1700）。因此，循环冷凝器内的压力急剧下降，接近真空状态。这个低压状态被用来吸出涡轮机中的蒸汽，增加涡轮机的旋转力。在循环冷凝器中，由于只进行热量移除而没有进行加压或减压，所以是等压放热的过程。

总体来说，这段文字描述了兰金循环中不同部件的工作原理，特别是关于热交换、压力变化以及它们如何影响蒸汽和水的状态的详细解释。

在通常情况下，失去热量确实会导致温度下降，但在特定的物理过程中，情况可能有所不同。特别是在循环冷凝器中蒸汽的凝结过程，这里发生的是相变（从气态转变为液态）

1. 相变过程：当蒸汽在循环冷凝器中凝结成水时，它经历了一个从气态到液态的相变。在这个过程中，蒸汽失去的热量主要用于改变其物理状态，而不是降低温度。

2. 潜热：在相变过程中，物质吸收或释放的热量被称为潜热。对于蒸汽来说，当它凝结成水时，会释放潜热。这种热量的释放不会导致温度变化，而是导致蒸汽的状态从气态变为液态。

3. 温度保持恒定：因此，在相变期间，尽管蒸汽失去了热量，它的温度保持恒定，直到所有的蒸汽都凝结成水。只有在相变完成后，系统温度才会开始下降。

“再熱サイクル”（再热循环），这是一种改进的兰金循环，用于提高火力发电效率：

1. 再加熱过程：在传统的兰金循环中，蒸汽在经过高压涡轮机（高圧タービン）后，通常会直接送往循环冷凝器（復水器）冷凝成水。但在再熱サイクル中，经过高压涡轮机并且压力降低的湿蒸汽不是被送往循环冷凝器，而是返回锅炉（ボイラ）。在锅炉内的再熱器（再加热器）中，这些蒸汽被再次加热成过热蒸汽（過熱蒸気，即干蒸汽）。

2. 低压涡轮机：这个重新加热的过热蒸汽随后被送入低压涡轮机（低圧タービン），在那里它再次做功。

3. 提高效率：再熱サイクル通过重新加热已经部分膨胀并且压力降低的蒸汽，再次利用它们来产生更多的功。这种方法可以提高整个系统的热效率，因为它更有效地利用了蒸汽的热能。

总之，再熱サイクル是对传统兰金循环的改进，目的是通过重新加热和再次利用蒸汽来提高火力发电的效率。通过这种方法，可以在不同的压力级别上最大限度地利用蒸汽的能量。

再生サイクル（再生循环）

1. 再生サイクル（再生循环） ：与兰金循环不同，再生循环中并不是所有的热量都在循环冷凝器中被排放，而是将一部分热量用于加热给水。具体操作是从涡轮机中抽取一部分压力降低的蒸汽，将其引入给水加热器中，用于加热给水。这样做可以提高整体效率。
2. 再熱サイクル（再热循环） ：在这个循环中，经过高压涡轮机后压力降低的湿蒸汽被送回锅炉，在再熱器中重新加热后送入低压涡轮机。
3. 再熱再生サイクル（再热再生循环） ：这是再熱サイクル和再生サイクル的结合。在这个循环中，经过高压涡轮机的蒸汽先被送回锅炉重新加热，然后进入低压涡轮机。此外，还从低压涡轮机中抽取一部分蒸汽加热给水。这个循环在效率上比单独的再熱サイクル或再生サイクル更高，因此在大型汽力发电站中经常被采用。

熱サイクル(ランキンサイクル)水(蒸気) の 圧力 と 体積 の関係

ドラム式水管ボイラ（鼓式水管锅炉）和貫流式ボイラ（贯流式锅炉），以及鼓式水管锅炉的进一步分类。

1. ドラム式水管ボイラ（鼓式水管锅炉）：这种类型的锅炉包括一个“ドラム”（鼓，即水蒸汽分离器）和连接的水管。水在鼓和水管中循环，通过加热沸腾蒸发成蒸汽。鼓式水管锅炉又分为两种：

   • 自然循環ボイラ（自然循环锅炉）：利用水的温度差（密度差）使水自然循环。在这种锅炉中，由于加热后水的密度降低，自然上升至鼓，冷却后密度增加又下沉至加热区。

   • 強制循環ボイラ（强制循环锅炉）：使用循环泵强制使水循环。在这种锅炉中，不完全依赖水的密度差来驱动循环，而是用泵强制水流动。

2. 貫流式ボイラ（贯流式锅炉）：这种锅炉没有鼓，水和蒸汽只在水管中流动。水从水管的一端被推送进去，加热后变成蒸汽，然后从另一端作为蒸汽取出。在贯流式锅炉中，水管内的水不循环。

总的来说，这段文字介绍了火力发电所用的不同类型的锅炉，它们在结构和运作方式上有所不同，但都是用来产生蒸汽的关键设备。鼓式水管锅炉依赖水的循环，而贯流式锅炉则直接将水转化为蒸汽。

空気熱器（空气预热器）和節炭器（节能器或经济器）虽然都具有预热功能，但它们不是同一种设备，各自有不同的作用和应用：

1. 空気熱器（空气预热器）：

   • 功能：主要用于预热送入锅炉的燃烧空气。
   • 原理：利用锅炉排出的热烟气来加热燃烧空气。这样做可以提高燃烧效率，因为预热后的空气更容易与燃料充分混合燃烧。
   • 结果：提高燃烧效率和锅炉的热效率，减少燃料消耗。

2. 節炭器（节能器或经济器）：

   • 功能：用于预热送入锅炉的给水。
   • 原理：同样利用锅炉排出的热烟气来加热给水。通过预热给水，可以减少锅炉内加热水所需的能量。
   • 结果：提高锅炉的总体热效率，减少能源浪费。

尽管两者都利用烟气的热量进行预热，但空气预热器主要是预热燃烧空气，而节能器则是预热给水。它们在提高燃烧效率和降低能耗方面发挥着重要作用，是锅炉系统中提高能效的关键组件。这段文字描述了使用氢气冷却与空气冷却相比的特点：

1. 比重小：氢气比空气的比重小，因此在涡轮机转子和冷却介质（氢气）之间的摩擦损失（风損）更小。比如，在水中的风扇与空气中的风扇相比，空气中的风扇转动阻力更小。同理，氢气中的转子转动阻力也比空气中的小。

2. 比热大：氢气的比热比空气大。比热是指升高物质1克温度1℃所需的热量。比热大意味着物质可以吸收更多的热量，因此氢气的冷却效果更好。

3. 热导率高：氢气的热导率（热传递率）高于空气，这也使得氢气的冷却效果更佳。

4. 不活性气体：氢气是一种不活性气体，不易与其他物质发生化学反应，因此对绝缘材料等部件的腐蚀较少。其他如氦气和氮气也属于不活性气体。

5. 减少电晕放电：氢气中的电晕发生电压较高，相比空气中，氢气环境下的电晕放电较少。电晕是在高电压作用下导体附近发生的放电现象，伴有火花（热量和光）。

6. 密封和安全：由于氢气与氧气（空气）混合有爆炸风险，需要保持高浓度的氢气（90%以上）。氢气冷却系统是密封的，以防氢气泄漏，同时使得灰尘和湿气难以进入，并减少噪音。为了保持密封，需要使用密封油装置。

总结来说，这段文字说明了在大型发电设备中，使用氢气冷却相比空气冷却的优势，包括更高的冷却效率、更小的摩擦损失、对设备的保护作用，以及在操作中需要注意的安全措施。

液化天然气（LNG）在燃烧时排放气体的特性：

• 由于LNG不含有窒素分（氮成分）和硫黄分（硫成分），因此在燃烧时，其排放的废气中不包含窒素氧化物（NOx）和硫氧化物（SOx）。

这段文字描述了石灰（CaO，酸化钙）和硫黄的化学反应，以及石灰的性质：

1. 石灰和硫黄的反应：当石灰（化学式为 CaO，即酸化カルシウム）与硫黄氧化物（SOx）反应时，会生成石膏（化学式为 CaSO4，即硫酸カルシウム）。这种反应是工业上脱硫过程的一部分，用于减少燃烧化石燃料时产生的硫氧化物排放。

2. 石灰的碱性特性：石灰是一种碱性 アルカリ 碱 alkali 物质。当石灰与水混合时，会形成碱性水溶液。这种碱性水溶液可以用于多种化学工艺和环境修复工作，例如中和酸性土壤或水体。

总的来说，这段文字提供了关于石灰化学性质及其与硫黄氧化物反应生成石膏的简要说明。这些化学过程在环境保护和工业应用中非常重要。

这段文字介绍了几种降低燃烧温度的方法，以及如何减少氮氧化物（NOx）的排放：

1. 二段燃焼法：这种方法通过分两个阶段向燃烧室提供少量空气来降低燃烧温度。这样做可以减少因高温燃烧生成的氮氧化物。

2. 低NOx燃烧器バーナー：这种燃烧器设计使得整个燃烧区域的温度均匀，避免部分区域温度过高，从而降低氮氧化物的产生。

3. 排气混合（再循环）法：这种方法通过将部分排气重新混入燃烧用空气中来降低空气中的氧气浓度，从而降低燃烧温度，减少氮氧化物的产生。

4. 窒素酸化物的排放防止：为了减少氮氧化物的排放，可以在烟道中安装脱硝装置（排烟脱硝装置）。这种装置利用触媒和氨（アンモニア）通过化学反应将氮氧化物转化为氮气和水。这个过程被称为氨接触还原法。具体的化学反应式可以将氮氧化物和氨转化为氮气和水。

这段文字描述了电气除尘装置的工作原理以及其他几种除尘装置的类型：

1. 电气除尘装置：这种装置利用静电力工作。它通过使煤尘粒子吸附负离子（－イオン，即负离子）并带负电荷。带负电的煤尘粒子随后被正极（＋極）吸引，从而被收集和移除。这个过程类似于电泳现象，其中水溶液中的固体微粒子被带电并向相反电极移动。

2. 遠心式（离心式）：也称为旋风集尘装置（サイクロン集塵装置），利用旋转产生的离心力来分离气流中的固体粒子。固体粒子被迫向外壁移动，并沿着外壁下降到集尘室中。

3. 其他除尘装置类型：除了电气式和离心式，还有滤过式、湿式和重力式等不同类型的除尘装置。

潜熱（せんねつ、Latent Heat）是物质在相变过程中吸收或释放的热量，而不伴随温度变化。比如水从液态变为气态（蒸发）或从气态变为液态（凝结）时的热量交换。在这些过程中，温度保持恒定，直到所有的物质完成相变。潜熱是热力学中一个重要的概念，涉及到物质状态变化时的能量交换。

太阳能发电系统中太阳能电池板的三个不同层级：单电池（セル），模块（モジュール），和阵列（アレイ）。

1. セル（单电池）：这是太阳能电池的最小单位，通常指的是单片太阳能电池。每个单电池可以产生约0.5至1伏特的电压，输出是直流电。

2. モジュール（模块）：将多个单电池连接在一起，并用强化玻璃、树脂或薄膜等材料覆盖，再用铝框等材料加固，形成一个更大的单位，称为模块。模块是太阳能电池板的基本组成部分，能够承受户外环境。

3. アレイ（阵列）：将多个模块通过串联或并联的方式连接起来，并安装在支架等结构上，形成的更大的系统称为阵列。太阳能阵列是构成太阳能发电系统的主要部分，可提供更大规模的电力输出。

总之，太阳能发电系统是通过将多个小型单电池组合成模块，再将多个模块组合成阵列来实现大规模的太阳能收集和电力生成。每个层级都是为了适应不同规模的能源需求和安装条件。

这段文字描述了太阳能电池在不同条件下的电气特性：

1. 开放电压（開放電圧）：当太阳能电池的输出端子处于开路状态（即未连接任何负载）时，其电压达到最大值，这时电流为零。这个最大电压被称为“开放电压”。

2. 短路电流（短絡電流）：当太阳能电池的输出端子被短路（即直接连接，没有任何阻抗）时，流过电池的电流达到最大值，这时电压为零。这个最大电流被称为“短路电流”。

3. 最大电力点：最大电力点是指电压和电流乘积（V × I）达到最大值的点。在这一点上，太阳能电池提供的电能最大。

4. I-V 曲线特性：从太阳能电池的I-V（电流-电压）曲线可以看出，即使电压发生变化，电流的变化也相对较小。这表明太阳能电池在不同电压下都能保持较稳定的电流输出。

这些特性对于理解和设计太阳能电池系统非常重要，因为它们影响着电池的效率和在不同条件下的性能表现。了解这些特性有助于优化太阳能电池板的设计和配置，以在不同环境条件下获得最佳的发电效率。

这段文字描述了风车的类型及其控制方法：

1. 风车的类型：风车大致可分为水平轴风车和垂直轴风车两种类型。

   • 水平轴风车：其轴线垂直于地面，叶片在垂直平面内旋转。这是大电力发电常用的风车类型，常见的有螺旋桨形式的设计。为了优化对风的接收，水平轴风车的机舱（nacelle）可以旋转，使风车始终面向风向。
   • 垂直轴风车：其轴线平行于地面，叶片在水平平面内旋转。

2. 水平轴风车的种类：基于叶片的形状，水平轴风车可分为螺旋桨型、荷兰型、多翼型等。

3. 风力发电的出力控制方法：

   • 皮奇控制（ピッチ制御）：根据风的强度调整叶片的角度（pitch）。在强风时，叶片会调整至与风向平行，减少风力对叶片的冲击。
   • 失速控制（ストール制御）：叶片角度固定，利用风速超过一定值时由叶片形状引起的失速现象来控制输出。风速过高时，失速会发生，从而降低输出。

总体来说，这段文字讲述了不同类型的风车及其工作原理，以及如何根据风的条件调节风车以最大化发电效率和安全性。

这段文字描述了风力发电中的一些关键术语和组件：

1. カットイン風速（启动风速）：指风力发电机开始发电所需的最低风速。当风速达到这个阈值时，风力发电机开始运行并产生电力。

2. カットアウト風速（停机风速）：为了防止风力发电机在强风中损坏，设置了一个最高风速限制。当风速超过这个阈值时，风力发电机会自动停止运行。

3. ナセル（机舱）：位于风力发电机塔顶部，包含发电机和控制系统等关键组件。

4. ブレード（叶片）：风力发电机的主要部件，用于捕捉风力并转化为旋转能。

5. タワー（塔架）：支撑风力发电机的结构，使得叶片和机舱位于足够高的位置以捕捉风力。

6. ピッチ角（叶片角度）：叶片与风的角度，可调整以最大化发电效率或保护风力发电机。

7. 電力変換装置（电力转换装置）：由于风力发电产生的电力在频率和电压上可能不稳定，因此需要电力转换装置来稳定电力，然后将其输送到电力系统中。这个装置包括：

   • 将交流电转换为直流电的转换器（コンバータ）。
   • 将直流电转换回交流电的逆变器（インバータ）。
   • 用于将电压调整到与电力系统相匹配的升压装置。

这段文字详细描述了燃料电池的分类、特点及其环境影响：

1. 燃料电池的分类：根据使用的电解质类型，燃料电池可以分为多种类型，包括碱性燃料电池（アルカリ形）、磷酸燃料电池（リン酸形）、固体聚合物燃料电池（固体高分子形）、固体氧化物燃料电池（固体酸化物形）和熔融碳酸盐燃料电池（溶融炭酸塩形）等。

2. 燃料电池的特点：

   • 高效率：燃料电池具有较高的发电效率。通过使用燃料电池产生的热能进行供暖或供热，可以进一步提高整体效率。
   • 直流输出：由于燃料电池输出直流电，若需要交流电，则必须使用逆变器进行转换。
   • 低噪音和振动：燃料电池运行时噪音和振动较小，因此不受安装地点限制。
   • 环保性：燃料电池本身在发电过程中仅排放水，因此是一种环保的发电方式。然而，如果用化石燃料（如天然气、甲醇、汽油）通过改質过程提取氢气，那么从整体上看，燃料电池的环保性就会受到影响。

3. 关于电解质：电解质是指在水溶液中能够分离成阳离子和阴离子的物质。例如，将氯化钠（NaCl）溶解在水中时，它会分离成钠离子（Na+，阳离子）和氯离子（Cl-，阴离子）。

这段文字描述了将单相变压器组合使用以构建三相供电系统的几种方法。

1. V-V接线法：通过连接两台单相变压器来生成三相电，这种方式常用于200V的三相四线制电路中。

2. Δ-Δ接线法：通过连接三台单相变压器以形成三角形（Δ）接线。如果其中一台变压器发生故障，可以将故障的变压器断开，剩下的两台单相变压器仍然可以使用V-V接线法继续运行。

3. Δ-Y接线法：通常用于升压操作，即将电压从较低值升高到较高值。

4. Y-Δ接线法：通常用于降压操作，即将电压从较高值降低到较低值。

最后，提到在发电站中，产生的电力会通过Δ-Y接线的变压器升至超高压，然后被输送出去。这些不同的接线方法让变压器能够满足不同电压级别和配置要求的电力传输需要。

这段文字讲述的是在变压器连接和谐波的产生及其对电磁兼容性的影响。

1. 第3次谐波产生的问题：在变压器中，第3次谐波（即基本频率的三倍）可以产生失真波形，这可能会引起电磁感应干扰，比如通信干扰。由于这个原因，Y-Y连接（星-星连接）并不常用。

2. Y-Y-Δ连接法：如果需要使用Y-Y连接，可以通过加入一个三角形（Δ）接线的第三绕组来避免第3次谐波流向外部。三角形接线可以在内部“陷住”第3次谐波，使其在变压器内循环而不流向外部。

3. Y接线与Δ接线的差异：在Y接线中，第3次谐波可能会从接地的中性点流向外部，引起诸如感应干扰的问题。而在Δ接线中，由于第3次谐波在内部循环，因此不会流向外部，这有助于减少干扰。

4. 高次谐波的定义：高次谐波是指第2次谐波及以上频率的谐波的总称。第2次谐波是基本波形频率的两倍，第3次谐波是基本波形频率的三倍，以此类推。例如，如果基本频率是50Hz，那么第2次谐波的频率将是100Hz。

总之，这段文字解释了在变压器设计中如何通过特定的接线方式来避免第3次谐波引起的干扰问题。

电感（インダクタンス）和电抗（リアクタンス）并不是电阻的意思，它们是电路中不同的概念：

1. 电感（インダクタンス）：电感是描述一个线圈或其他导体在储存磁能方面的能力的物理量。当电流通过一个具有电感的元件时（如线圈），该元件会在其周围产生磁场。电感的单位是亨利（H）。电感描述的是导体对电流变化的反应能力。在交流电路中，电感会导致电流相位滞后于电压相位。

2. 电抗（リアクタンス）：电抗是交流电路中的一个概念，描述了电路元件对交流电阻碍的能力。电抗有两种形式：电感性电抗（由电感元件产生）和电容性电抗（由电容元件产生）。电感性电抗会导致电流相位滞后于电压相位，而电容性电抗则导致电流相位领先于电压相位。电抗的单位是欧姆（Ω）。

总的来说，电感和电抗不同于电阻，它们与交流电路中的电流和电压的相位关系密切相关。电阻是电路中阻碍电流流动并转换为热能的属性，而电感和电抗更多地与电流的变化以及储存的磁能或电能有关。

中性点非接地方式中，地短路电流流向其他电线作为充电电流的原因可以这样理解：

1. 中性点非接地方式的定义：在这种方式下，变压器或发电机的中性点不直接接地。这意味着，当电力系统中的一相发生地短路时，电流不会直接流向地面。

2. 电流的流向：由于中性点没有直接接地，地短路电流不能通过接地回路流回中性点。因此，这种情况下，地短路电流会通过系统的寄生电容（电线与地面之间的自然电容）向其他未短路的相线（健全相）流动。

3. 寄生电容的作用：在任何电力传输系统中，电线本身与地面之间就存在一定的电容效应。当一相发生地短路时，这些寄生电容就会充电。由于电力系统是交流的，这意味着电流会在相间和电线与地面之间的电容中来回流动，表现为充电电流。

4. 充电电流的性质：这种充电电流通常是交流电流，其频率与系统的供电频率相同。它在未发生地短路的相间和地之间流动，导致这些相对地的电压发生变化。

5. 系统稳定性的影响：这种方式下的地短路电流可能会导致电力系统稳定性问题，如电压波动和不平衡，可能会影响电网的正常运行和设备的安全。

因此，在中性点非接地系统中，地短路电流流向其他电线作为充电电流，这是由于系统设计和电气特性决定的。这种设计需要仔细考虑其对整个电网的影响。

各配電方式の送電電力、電力損失、電線量の違い

電圧降下の公式

三相 3 線式の電力損失率を表す式