以具有位能或動(dòng)能的水沖水輪機(jī)，水輪機(jī)即開始轉(zhuǎn)動(dòng)，若我們將發(fā)電機(jī)連接到水輪機(jī)，則發(fā)電機(jī)/a>即可開始發(fā)電。如果我們將水位提高來沖水輪機(jī)，可發(fā)現(xiàn)水輪機(jī)轉(zhuǎn)速增加。因此可知水位差愈大則水輪機(jī)所得動(dòng)能愈大，可轉(zhuǎn)換之電能愈高。這就是水力發(fā)電的基本原理。

能量轉(zhuǎn)化過程是：上游水的重力勢能轉(zhuǎn)化為水流的動(dòng)能，水流通過水輪機(jī)時(shí)將動(dòng)能傳遞給汽輪機(jī)，水輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)將動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能。因此是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能的過程。

由于水電站自然條件的不同，水輪發(fā)電機(jī)組的容量和轉(zhuǎn)速的變化范圍很大。通常小型水輪發(fā)電機(jī)和沖擊式水輪機(jī)驅(qū)動(dòng)的高速水輪發(fā)電機(jī)多采用臥式結(jié)構(gòu)，而大、中型代速發(fā)電機(jī)多采用立式結(jié)構(gòu)。由于水電站多數(shù)處遠(yuǎn)離城市的地方，通常需要經(jīng)過較長輸電線路向負(fù)載供電，因此，電力系統(tǒng)對(duì)水輪發(fā)電機(jī)的運(yùn)行穩(wěn)定性提出了較高的要求：電機(jī)參數(shù)需要仔細(xì)選擇；對(duì)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量要求較大。所以，水輪發(fā)電機(jī)的外型與汽輪發(fā)電機(jī)不同，它的轉(zhuǎn)子直徑大而長度短。水輪發(fā)電機(jī)組起動(dòng)、并網(wǎng)所需時(shí)間較短，運(yùn)行調(diào)度靈活，它除了一般發(fā)電以外，特別適宜于作為調(diào)峰機(jī)組和事故備用機(jī)組。水輪發(fā)電機(jī)組的最大容量已達(dá)70萬千瓦。

至于發(fā)電機(jī)的原理，高中物理講的很清楚，其工作原理都基于電磁感應(yīng)定律和電磁力定律。因此，其構(gòu)造的一般原則是：用適當(dāng)?shù)膶?dǎo)磁和導(dǎo)電材料構(gòu)成互相進(jìn)行電磁感應(yīng)的磁路和電路，以產(chǎn)生電磁功率，達(dá)到能量轉(zhuǎn)換的目的。

水輪發(fā)電機(jī)由水輪機(jī)驅(qū)動(dòng)。它的轉(zhuǎn)子短粗，機(jī)組的起動(dòng)、并網(wǎng)所需時(shí)間較短，運(yùn)行調(diào)度靈活，除一般發(fā)電外，特別宜于作為調(diào)峰機(jī)組和事故備用機(jī)組。水輪發(fā)電機(jī)組的最大容量已達(dá)80萬千瓦。

柴油發(fā)電機(jī)由內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)。它起動(dòng)迅速，操作方便，但發(fā)電成本高，主要用作應(yīng)急備用電源，或大電網(wǎng)沒有達(dá)到的地區(qū)和流動(dòng)電站使用。容量多幾千瓦至幾千千瓦之間。柴油機(jī)軸上輸出的轉(zhuǎn)矩呈周期性脈動(dòng)，須防止共振和斷軸事故。

水輪發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速將決定發(fā)出的交流電的頻率，為保證這個(gè)頻率的穩(wěn)定，就必須穩(wěn)定轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速。為了穩(wěn)定轉(zhuǎn)速，可采用閉環(huán)控制的方式對(duì)原動(dòng)機(jī)（水輪機(jī)）轉(zhuǎn)速進(jìn)行控制，即將發(fā)出的交流電的頻率信號(hào)采樣，并將其反饋到控制水輪機(jī)導(dǎo)葉開合角度的控制系統(tǒng)中，去控制水輪機(jī)的輸出功率，通過反饋控制原理，就可以讓發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速穩(wěn)定了。

文章標(biāo)題：水力發(fā)電機(jī)原理及過程
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