水輪發(fā)電機

水輪發(fā)電機時指以水輪機為原動機將水能轉(zhuǎn)化為電能的發(fā)電機。水流經(jīng)過水輪機時，將水能轉(zhuǎn)換成機械能，水輪機的轉(zhuǎn)軸又帶動發(fā)電機的轉(zhuǎn)子，將機械能轉(zhuǎn)換成電能而輸出。是水電站生產(chǎn)電能的主要動力設(shè)備。

水輪發(fā)電機的轉(zhuǎn)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(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速。為了穩(wěn)定轉(zhuǎn)速，可采用閉環(huán)控制的方式對原動機（水輪機）轉(zhuǎn)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(dǎo)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(zhuǎn)速穩(wěn)定了。

水輪發(fā)電機參數(shù)

水輪發(fā)電機銘牌上標(biāo)示的主要參數(shù)有型號、容量、電壓、電流、轉(zhuǎn)速各溫升。標(biāo)示的型號以定子鐵芯外徑、磁極個數(shù)及額定容量等用一定的格式排列表示的；而標(biāo)示的容量、電壓、電流、轉(zhuǎn)速和溫升等都是該臺發(fā)電機的額定值。即能保證發(fā)電機正常連續(xù)運行的最大限值。

水輪發(fā)電機的保護有哪些

（1）縱聯(lián)差動保護

為定子繞組及其引出線的相間短路保護。

（2）橫聯(lián)差動保護

為定子繞組一相匝間短路保護。只有當(dāng)一相定子繞組有兩個及以上并聯(lián)分支而構(gòu)成兩個或三個中性‘點引出端時，才裝設(shè)該種保護。

（3）單相接地保護

為發(fā)電機定子繞組的單相接地保護。

（4）勵磁回路接地保護

為勵磁回路的接地故障保護，分為一點接地保護和兩’點接地保護兩種。水輪發(fā)電機都裝設(shè)一點接地保護，動作于信號，而不裝設(shè)兩點接地保護。

（5）低勵、失磁保護

為防止大型發(fā)電機低勵（勵磁電流低于靜穩(wěn)極限所對應(yīng)的勵磁電流）或失去勵磁（勵磁電流為零）后，從系統(tǒng)中吸收大量無功功率而對系統(tǒng)產(chǎn)生不利影響。100MW及以上容量的發(fā)電機都裝設(shè)這種保護。

（6）過載保護

發(fā)電機長時間超過額定負(fù)載運行時作用于信號的保護。中小型發(fā)電機只裝設(shè)定子過載保護;大型發(fā)電機應(yīng)分別裝設(shè)定子過載保護和勵磁繞組過載保護。

（7）定子繞組過電流保護

當(dāng)發(fā)電機縱差保護范圍外發(fā)生短路，而短路元件的保護或斷路器拒絕動作時，為了可靠切除故障，則應(yīng)裝設(shè)反映外部短路的過電流保護。這種保護兼作縱差保護的后備保護。

（8）定子繞組過電壓保護

用以切除突然甩去全都負(fù)荷后引起定子繞組過電壓。

（9）負(fù)序電流保護

電力系統(tǒng)發(fā)生不對稱短路或者三相負(fù)載不對稱時，發(fā)電機定子繞組中就有負(fù)序電流。該負(fù)序電流產(chǎn)生反向旋轉(zhuǎn)磁場，相對于轉(zhuǎn)子為兩倍同步轉(zhuǎn)速，因此在轉(zhuǎn)子中出現(xiàn)100Hz的倍頻電流，它會使轉(zhuǎn)子端部、護環(huán)內(nèi)表面等電流密度很大的部位過熱。造成轉(zhuǎn)子的局部灼傷，因此應(yīng)裝設(shè)負(fù)序電流保護。中小型發(fā)電機多裝設(shè)負(fù)序定時限電流保護;大型發(fā)電機多裝設(shè)負(fù)序反時限電流保護，其動作時限完全由發(fā)電機轉(zhuǎn)子承受負(fù)序發(fā)熱的能力（過熱時間常數(shù)A）決定，不考慮與系統(tǒng)保護配合。

（10）失步保護

大型發(fā)電機應(yīng)裝設(shè)反映系統(tǒng)振蕩過程的失步保護。中小型發(fā)電機都不裝設(shè)失步保護，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生振蕩對，由運行人員判斷，根據(jù)情況用人工增加勵磁電流、增加或減少原動機茁力、局部解列等方法來處理。