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47365f59b62c 水轮发电机组是由水轮机和受其驱动的发电机组组成，用来将水体机械能转换为电能的一套机器。常用的水轮机有冲击式、反击式、贯流式和可逆式。发电机则均采用同步发电机。由于水电站的自然条件和工况各异，水轮发电机组的容量和转速变化范围很大。可按其尺寸大小和结构特征划分其容量和转速特点水轮发电机与其他发电机相比有一些不同的特点：①它需有较大的飞轮力矩。因此，发电机的转子直径及整机的外形尺寸都比较大。②水电站一般离负荷中心较远，需通过长距高压输电线路向负荷供电。因此，要求水轮发电机有较高的动态稳定和静态稳定特性。③水轮发电机的转子直径大，选用的材料要求又不及汽轮机、燃汽轮机的高。所以，虽然其转速不及后两者，但仍需考虑万一达到飞逸转速时对材料强度的要求，以保证其可靠性。 基本数据：水轮发电机组的基本数据包括额定容量、额定电压、额定功率因数、电抗与短路比、飞逸速度、飞轮力矩等。 额定容量通常以兆伏安或千伏安计。水电站选择机组容量和台数需考虑枢纽布置，电力系统运行的要求，机组在系统中调度的灵活性，设备制造、运输、安装、造价等多种因素。在保证电力系统运行安全、灵活的条件下，采用单机容量较大、台数较少的方案有利机组的高效率，并可简化水电站的枢纽布置，加快施工进度和总投资。但通常不少于两台。 额定电压它的选取要从额定容量、电磁负荷、电站的技术经济指标及电力系统输配电设备等方面综合考虑。一般来说，在合理范围内，电压取低值，电机的经济指标要好一些。 额定功率因数对它的选择既要考虑发电机的造价、对水电站设备和电力系统无功补偿装置的影响和投资，又要考虑由电站输送无功功率造成的功率损失,同时,还要计及它超过设计水头运行多发电的效益，特别是在建站初期，只有一、两台机组投运(其余机组未装完)以及可能发生弃水的情况下，更应考虑这种运行性的可能性与合理性。大型水电站多处深山狭谷,远离负荷中心,功率因数可适当提高。通常情况下,功率因数取值为0.8～0.9。 电抗包括直轴同步电抗、直轴瞬变电抗和超瞬变电抗。直轴同步电抗(Xd)指机组正常稳定运行时，发电机直轴呈现的电抗。其值为发电机额定相电压和额定相电流之比。减少同步电抗可提高电力系统输送功率的极限，但须增加电机尺寸和造价。超瞬变电抗(X廐)指发电机运行状态突变(如突然短路或自同步合闸时)的暂态过程的起始瞬间，对应电枢反应磁通磁路的磁阻最大、电抗最小。瞬变电抗(X媁)则是在暂态过程中，超瞬变电抗在过程的初始一段时间内迅速增大到某一值。这之后，电抗缓慢增大到同步电抗。X媁的变化对电力系统的静态稳定有重大影响，减小X媁可以提高静态稳定的储备系数,但X媁的变化对动态稳定影响有限。X廐是计算短路电流的重要数据，对选择水电站的电工设备有直接影响。飞轮力矩当电力系统发生故障，水轮发电机突然和系统解列时，由于水轮机导水机构关闭需要一定时间，这一时间内，机组转速将升高。为控制转速上升值，要求水轮发电机具有一定的飞轮力矩(GD)。 它是指发电机转动部分的重量和惯性直径D 的平方的乘积。它直接影响电力系统受到大干扰时所需极限切除时间，对电力系统的暂态过程和动稳定有很大影响。在一定极限切除时间内，GD越大可以提高输送功率。同时GD大,机组甩负荷后转速上升率较低，这可以减小引水钢管的直径，或增加钢管长度。但GD加大会增加发电机重量和造价。
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2条回答
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