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

能量轉化過程是：上游水的重力勢能轉化為水流的動能，水流通過水輪機時將動能傳遞給汽輪機，水輪機帶動發(fā)電機轉動將動能轉化為電能。因此是機械能轉化為電能的過程。

由于水電站自然條件的不同，水輪發(fā)電機組的容量和轉速的變化范圍很大。通常小型水輪發(fā)電機和沖擊式水輪機驅動的高速水輪發(fā)電機多采用臥式結構，而大、中型代速發(fā)電機多采用立式結構。由于水電站多數處遠離城市的地方，通常需要經過較長輸電線路向負載供電，因此，電力系統(tǒng)對水輪發(fā)電機的運行穩(wěn)定性提出了較高的要求：電機參數需要仔細選擇；對轉子的轉動慣量要求較大。所以，水輪發(fā)電機的外型與汽輪發(fā)電機不同，它的轉子直徑大而長度短。水輪發(fā)電機組起動、并網所需時間較短，運行調度靈活，它除了一般發(fā)電以外，特別適宜于作為調峰機組和事故備用機組。水輪發(fā)電機組的最大容量已達70萬千瓦。

至于發(fā)電機的原理，高中物理講的很清楚，其工作原理都基于電磁感應定律和電磁力定律。因此，其構造的一般原則是：用適當的導磁和導電材料構成互相進行電磁感應的磁路和電路，以產生電磁功率，達到能量轉換的目的。

水輪發(fā)電機由水輪機驅動。它的轉子短粗，機組的起動、并網所需時間較短，運行調度靈活，除一般發(fā)電外，特別宜于作為調峰機組和事故備用機組。水輪發(fā)電機組的最大容量已達80萬千瓦。

柴油發(fā)電機由內燃機驅動。它起動迅速，操作方便，但發(fā)電成本高，主要用作應急備用電源，或大電網沒有達到的地區(qū)和流動電站使用。容量多幾千瓦至幾千千瓦之間。柴油機軸上輸出的轉矩呈周期性脈動，須防止共振和斷軸事故。

水輪發(fā)電機的轉速將決定發(fā)出的交流電的頻率，為保證這個頻率的穩(wěn)定，就必須穩(wěn)定轉子的轉速。為了穩(wěn)定轉速，可采用閉環(huán)控制的方式對原動機（水輪機）轉速進行控制，即將發(fā)出的交流電的頻率信號采樣，并將其反饋到控制水輪機導葉開合角度的控制系統(tǒng)中，去控制水輪機的輸出功率，通過反饋控制原理，就可以讓發(fā)電機的轉速穩(wěn)定了。

文章標題：水力發(fā)電機原理及過程
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