水力発電機は、水の持つ位置エネルギーを電気エネルギーに変換するエネルギー変換装置です。一般的に、水力タービン、発電機、調速機、励磁システム、冷却システム、発電所制御装置などで構成されています。
（１）水力タービン：一般的に使用される水力タービンには、衝動型と反動型の２種類があります。
（２）発電機：ほとんどの発電機は同期発電機で、低速で、一般的に750回転/分以下、中には数十回転/分しかないものもあります。低速のため、磁極が多くなります。構造サイズと重量が大きくなります。油圧発電機ユニットの設置には、垂直と水平の２種類があります。
（３）速度調整および制御装置（速度ガバナーおよび油圧装置を含む）：速度ガバナーの役割は、水力タービンの速度を調整し、出力電力の周波数が電力供給要件を満たすようにし、単位運転（起動、停止、速度変更、負荷増加および負荷減少）と安全かつ経済的な運転を実現することです。したがって、ガバナーの性能は、迅速な動作、敏感な応答、迅速な安定性、操作および保守の容易さの要件を満たす必要があり、また、信頼性の高い手動操作および緊急停止装置も必要です。
（４）励磁システム：水力発電機は一般的に電磁同期発電機です。直流励磁システムの制御により、電力の電圧調整、有効電力と無効電力の調整などの制御が実現され、出力電力の品質が向上します。
（５）冷却システム：小型水力発電機では、主に空気冷却が使用され、換気システムによって発電機の固定子、回転子、鉄心表面を冷却します。しかし、単体容量が増加するにつれて、固定子と回転子の熱負荷は絶えず増加します。一定速度での発電機の単位体積あたりの出力電力を増加させるために、大容量水力発電機では、固定子と回転子の巻線を直接水冷する方式を採用するか、固定子の巻線を水で冷却し、回転子を強風で冷却します。
（６）発電所制御装置：発電所制御装置は主にマイクロコンピュータをベースとしており、系統連系、電圧調整、周波数変調、力率調整、水力発電機の保護および通信の機能を実現する。
（７）制動装置：定格容量が一定値を超えるすべての油圧発電機には制動装置が装備されています。この装置は、発電機停止時に回転速度が定格速度の３０％～４０％まで低下した際にローターを連続的に制動し、低速時の油膜損傷によるスラストベアリングの焼損を防ぎます。制動装置のもう一つの機能は、設置、保守、始動前に高圧油を用いて発電機の回転部をジャッキアップすることです。制動装置は圧縮空気を用いて制動を行います。
投稿日時：2022年10月21日
