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大甲溪發電廠天輪分廠，為一座位於臺灣台中市和平區天輪里的水力發電廠，舊稱天輪發電廠，後台電成立大甲溪發電廠並將該廠納入旗下管理後，該發電廠全名改為台灣電力公司大甲溪發電廠天輪分廠。廠區坐落在大甲溪中游與支流東卯溪合流處、中部橫貫公路22.5公里處[2]，為大甲溪流域水力發電系統中最先興建之發電廠，目前廠區內一共包括天輪電廠及新天輪電廠，而大甲溪發電廠之行政中心及遙控中心亦設於天輪分廠。
| 大甲溪發電廠天輪分廠 （天輪發電廠） | |
|---|---|
大甲溪發電廠天輪分廠一號至四號機發電廠房。 | |
 | |
| 國家／地區 |  中華民國（臺灣） |
| 坐標 | 24°11′06″N 120°55′19″E |
| 現況 | 運轉中 |
| 始建日期 | 1941年 （昭和16年） |
| 啟用日期 | 1952年 |
| 建造費用 | 新台幣87億元（新天輪水力發電計劃） |
| 持有單位 | 台灣電力公司 |
| 操作單位 | 台灣電力公司 |
| 建造者 | 台灣電力公司 日本三菱電機榮工工程股份有限公司[1] |
| 水力發電廠 | |
| 水力發電形式 | 調整池式水力發電 |
| 取水來源 | 大甲溪 |
| 發電機型號 | G1、G4： 日本日立製交流式同步發電機 G2、G3、G5： 日本三菱製交流式同步發電機 |
| 水輪機型號 | G1、G4： 日本日立製豎軸法蘭西斯式水輪機 G2、G3： 日本三菱製豎軸法蘭西斯式水輪機G5：  瑞士Vevey公司製豎軸法蘭西斯式水輪機 |
| 廠房類型 | 半地下式（G1～G4） 地下式（G5） |
| 壓力鋼管 | 四條，長336.3公尺（G1～G4） |
| 水頭高度 | 有效落差173公尺（G1～G4） 176公尺（G5） |
| 用水量 | （G1～G4）：68CMS （G5）：70.0CMS |
| 發電概況 | |
| 額定容量 | 195MW |
| 年發電量 | 每年約5億度 |
天輪發電廠的前身為台灣日治時期的1941年由日本殖民政府規劃興建的水力發電廠之一， 原名稱為「天冷發電所」，然由於第二次世界大戰末期物資短缺，故於1944年停工，總計土木工程完成百分之七十[3]。
台灣戰後時期的1948年，天冷水力發電工程由台灣電力公司成立「天冷工程處」負責修復，天輪發電廠是台電公司第一座獲得美援大手筆資助的工程[4]。承美援協助貸款，接續日人之大甲溪電源開發計劃，繼續興建並完成四部機組，1950年動工興建，工程中以長3,401公尺的第八號隧道最為艱巨，為當年全台間距最長且斷面最大的隧道[4]。1952年8月完成第一部機[5]。1952年9月9日由當時中華民國總統蔣介石視察時定名為「天輪發電總廠」，是戰後台灣第一項大型電力工程。1952年10月動工興建第二部機組，並於1953年8月併聯發電。1955年將上游的天輪壩改建提高蓄水位，形成調整池。1955年增設第三部機組，於1956年發電，每部機組二萬六千五百瓩，三部機組總發電量達79,500瓩，成為台灣當時僅次於大觀發電廠的第二大水力發電廠[5]。1977年8月增設第四部機組，於1978年11月30日併聯運轉。
1988年1月，台電公司進行「新天輪發電工程」，1993年10月，新天輪工程進行併聯發電竣工試驗時突然發生爆炸，不幸造成包括副處長、廠長等六人死亡、二十五人受傷[6]。1996年11月，新天輪電廠完工運轉。
天輪電廠的攔河堰為其上游的天輪壩調整池，引水隧道長10.34公里，其中重力式隧道為8.45公里、壓力式隧道為1.889公里，壓力鋼管有四支，每支長度為336.3公尺，外觀呈綠色，四支沿着山壁穿過台8線中橫公路下方後至廠房。另外並有進水口、沉沙池、平壓塔及渡槽。天輪電廠之廠房為地面式，裝置有豎軸法蘭西斯式水輪發電機四部，每部22,500瓩（22.5MW），合計裝置容量為90,000瓩（90MW）[2][5]。
新天輪電廠，即天輪發電廠第五部機組，則屬地下式電廠，係截取谷關電廠部分發電尾水，廠內設有一部豎軸法蘭西斯式水輪發電機組，該五號機之裝置容量達105,500瓩（105MW）[2]，為台灣目前慣常水力發電廠中單機容量最大者[5]。總計天輪分廠總裝置容量達19.5萬瓩（195MW）。
| 名稱 | 發電機型號 | 水輪機型號 | 機組數量 | 發電方式 | 設計水頭（公尺） | 用水量（CMS） | 容量（MW） | 位置 | 商轉日期 | 狀態 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 一號機 | 日本日立製交流式同步發電機 |
日本日立製豎軸法蘭西斯式水輪機 |
1 | 調整池式 | 171 | 17 | 22.5 | 臺中市和平區 | 1979年3月12日 | 運轉中 |
| 二號機 | 日本三菱製交流式同步發電機 |
日本三菱製豎軸法蘭西斯水輪機 |
1 | 調整池式 | 171 | 17 | 22.5 | 臺中市和平區 | 1953年8月1日 | 運轉中 |
| 三號機 | 日本三菱製交流式同步發電機 |
日本三菱製豎軸法蘭西斯水輪機 |
1 | 調整池式 | 171 | 17 | 22.5 | 臺中市和平區 | 1952年9月 | 運轉中 |
| 四號機 | 日本日立製交流式同步發電機 |
日本日立製豎軸法蘭西斯式水輪機 |
1 | 調整池式 | 171 | 17 | 22.5 | 臺中市和平區 | 1956年4月9日 | 運轉中 |
| 五號機 （新天輪） |
日本三菱電機製交流式同步發電機 |
瑞士Vevey公司製豎軸法蘭西斯式水輪機 |
1 | 調整池式 | 176 | 70 | 105 | 臺中市和平區 | 1996年4月30日 | 運轉中 |
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