水轮发电机基本知识介绍
水轮发电机组基础知识培训
2.5 混流式水轮机的导水机构： 导水机构由导叶、导叶传动机构（包括转臂、连杆和控制环等）、接力器、顶盖、底 环及轴承组成。 作用：①、当机组的负荷发生变化时，用来调节进入水轮机转轮的水量，改变水轮机的出 力，使其与水轮发电机的电磁功率相应。 ②、正常与事故停机时，用来截断水流，使机组停止转动。 ③、水轮机运行时，使水流按有利的方向均匀地流入转轮。
1.2.2 流量： 单位时间内通过水轮机的水流体积称为流量，其代表符号为Q，单位为m³ /s. 1.2.3 出力和效率： 单位时间内水轮机主轴所输出的功称为水轮机的出力。又可以称为功率，用N表示，单 位用KW表示。 eg：具有一定水头和流量的水流通过水轮机时，水流的出力为： Ns=9.81QH（kw） 但水轮机不可能将水流的出力全部转换和输出，由于水轮机在能量转换的过程中，会 产生一定的损耗，因此水轮机的出力必然小于水流的功率。 水轮机的出力N与水流的功率Ns之比，称为水轮机的效率，用η表示，即 η=N/Ns （%） 由上可得出，水轮机的出力又可写成: N=Nsη=9.81QHη (kw)
1.3 水轮发电机的分类和型号： 1.3.1 水轮机的类型：
水流的压力能转 变为机械能
水轮机
水流的高速射流动能 转变为机械能
反击式水轮机
斜流式
贯流式
冲击式水轮机
混流式
切击式 双击式
轴流式
斜击式
1.3.1.1
反击式水轮机类型：
①、混流式水轮机：混流式水轮机结构简单，运行可靠， 效率高，应用于水头，大、中、小 型高水头电站 。
水流
水流
斜流式水轮机
1.3.1.2
冲击式水轮机类型：
①、切击式（水斗式）水轮机：结构简单，射流在转轮旋 转平面之内。用于水头大于100m的中、小型高水头小流量 电站。
(整理)水轮发电机基本知识介绍
水轮发电机基本知识介绍一. 关于发电机电磁设计水轮发电机电磁设计的任务是按给定的容量、电压、相数、频率、功率因数、转速等额定值和其他技术要求来确定发电机的有效部分尺寸、电磁负荷、绕组数据及性能参数等。
水轮发电机电气参数的选择，主要依据电力系统对电站电气参数和主接线的要求，同时根据《水轮发电机基本技术条件》、《导体和电器设备选择设计技术规定》等相关规范来选择，当然也要根据具体电站的要求。
在电磁设计过程中考核的几个主要参数：磁密，定、转子线圈温升，短路比，主要电抗，效率，飞轮力矩。
二. 电磁设计需要输入的基本技术数据（一）额定容量、有功功率、无功功率和功率因数的关系Φ--发电机输出电流在时间相位上滞后于电压的相位角额定容量S=√3U N I N =22Q P有功功率P=√3U N I N cos φ=S ·cos φ无功功率Q=√3U N I N sin φ=S ·sin φcos φ= SP （二）发电机的电磁计算需要具备以下基本的额定数据：功率/容量，功率因数，电压，转速（极数），频率，相数，飞轮力矩（转运惯量）1. 额定容量（视在功率）或者额定功率（有功功率）S=φcos P （kV A / MV A ） P=水轮机额定出力×发电机效率 （kW / MW ）发电机的容量大小更直接反映发电机的发电能力。
有功功率结合功率因数才能完整反映发电机的输出功率能力。
2. 额定功率因数cos φ发电机有功功率一定时，cos φ的减小，可以提高电力系统稳定运行的功率极限，提高发电机的稳定运行水平；同时由于增大了发电机的容量，发电机造价也增加。
相反，提高额定功率因数，可以提高发电机有效材料的利用率，并可提高发电机的效率。
近年来由于电力系统容量的增加，系统装设同步调相机和电力电容器来改善其功率因数，以及远距离超高压输电系统使线路对地电容增大，发电机采用快速励磁系统提高稳定性，使发电机额定功率因数有可能提高。
水轮发电机结构及工作原理介绍
水流冲击水轮机叶片带动水轮机旋 转
发电机将机械能转化为电能
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水轮机通过传动装置将机械能传递 给发电机
电能通过输电线路传输到电网供用 户使用
效率定义：发电机在单位时间内输出的电能与消耗的机械能之比 影响因素：发电机的设计、制造、运行条件等 提高效率的方法：优化设计、提高制造精度、改善运行条件等 效率计算公式：η=P/P0其中P为输出电功率P0为输入机械功率
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汇报人：
农村地区：为偏 远地区提供电力 供应
城市景观：作为城 市景观的一部分提 供照明和装饰
水利工程：用于 水利工程的监测 和控制
环保领域：用于 污水处理和环保 监测
水轮发电机的优缺 点
清洁能源：水 轮发电机利用 水能发电是一
种清洁能源
效率高：水轮 发电机的效率
较高可达到 90%以上
运行成本低： 水轮发电机的 运行成本较低 维护费用也较
水轮发电机的工作原理：水流通过水轮机带动发电机转子旋转产生电能 发电机的运行特性：根据水流量、水头、转速等因素调整发电机的输出功率和频率 发电机的运行状态：正常运行、停机、故障等 发电机的维护和保养：定期检查、维护和保养确保发电机的正常运行和寿命
水轮发电机的类型
工作原理：利 用水流的冲击 力推动水轮机 旋转从而带动
水轮发电机结构及工 作原理介绍
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水轮发电机的结构
水轮发电机的工作 原理
水轮发电机的类型
水轮发电机的应用 场景
水轮发电机的优缺 点
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水轮发电机的结构
水轮发电机的工作原理
水轮发电机的工作原理水轮发电机是一种利用水流的动能来驱动发电机产生电能的设备。
它是一种非常常见且有效的发电方式，被广泛应用于水力发电站和小型水电站中。
水轮发电机的工作原理可以简述为水驱动叶轮旋转，从而带动发电机发电。
下面详细介绍水轮发电机的工作原理。
1. 水轮发电机的构造- 水轮发电机主要由水轮机、发电机、发电机调速器和控制系统等组成。
- 水轮机是核心部件，由机壳、导叶、叶轮、轴等组成。
其中，叶轮通过水的冲击力旋转，将水的动能转化为机械能。
- 发电机则将机械能转化为电能，通过正常的电路连接将电能输送到电网或存储设备中。
- 发电机调速器负责控制叶轮的转速，以保持稳定的输出电压。
2. 水轮机的工作原理- 当水流经过水轮机时，根据动量守恒定律，水流的动能会转化为叶轮的动能。
此时水轮机中的叶轮开始旋转。
- 叶轮旋转的速度与水流的流速、叶轮的形状以及进入叶轮的水流角度有关。
因此，调整这些参数可以改变发电机的输出功率。
- 叶轮就像一个转子，将水的动能转化为机械能。
其构造使得能够最大化地利用水流的动能。
3. 发电机的工作原理- 叶轮通过轴将转动的机械能传递给发电机。
发电机内部的转子通过旋转的磁场感应电流，从而发生电磁感应现象。
- 根据法拉第电磁感应定律，转子中产生的电动势会引起电流的流动，从而产生电能。
- 发电机内部的线圈和磁铁组成的电磁感应系统是实现电能转换的关键。
4. 发电机调速器的工作原理- 为保持发电机的输出电压恒定，调速器会通过监测输出电压的变化，反馈控制叶轮的转速。
- 当输出电压低于设定值时，调速器会增加叶轮的转速，增加电能的输出。
反之亦然。
- 调速器还可以根据外部的需求或变化的水流量来自动调整叶轮的转速。
总结起来，水轮发电机的工作原理就是利用水流的动能将水轮旋转，进而带动发电机发电。
水轮发电机的构造包括水轮机、发电机、发电机调速器和控制系统。
水轮机将水的动能转化为机械能，发电机则将机械能转化为电能。
水轮发电机讲义
一、水轮发电机的发展
➢ 中国在1949年以前自制的水轮发电机单机容量不 超过200kW,1949年以后电机工业获得了蓬勃的发 展，1958年已能生产7.25万kW单机，1972年已制 造出30万kW双水内冷水轮发电机。
二、水轮发电机结构
二、水轮发电机结构
二、水轮发电机结构
➢ 机架 – 机架是立轴水轮发电机安置推力轴承、导轴承、制动
器及水轮机受油器的支撑部件，是水轮发电机较为重 要的结构件。 – 机架由中心体和支臂组成，一 般采用钢板焊接结构，中心体 为圆盘形式，支臂大多为工字 梁形式。 – 机架按其所处的位置分为上、 下机架，按承载性质分为负 荷机架和非负荷机架 。
三、水轮发电机的原理
➢ 无功的类型： 容性无功：由于电容器是储存电场能量的元件，当电 容器加上交流电压后，电压交变时，响应的电场能量 也随着变化。当电压增大，电流及电场能量也就相应 加强，此时电容器的电场能量就将外电源供给的能量 以电场能量形式储藏起来；当电压减小和电场能量减 弱时，电容器把电场能量释放并输回到外面电路中。 交流电容电路不消耗功率，电路中仅是电源能量与电 场能量之间的往复转换。
二、水轮发电机结构
二、水轮发电机结构
➢ 磁轭与转子支架 –磁轭的作用是构成磁路并固定磁极。 –转子支架的作用是固定磁轭。 –对于定子铁芯外径小于325cm的中小容量的水轮发 电机，磁轭可用铸钢或整圆的厚钢板制造，不需要 专门的转子支架。 –对于定子铁芯外径较大的水轮发电机，磁轭通过 转子支架和主轴连成一体。 –磁轭的外缘加工有T尾、鹇尾槽或螺孔，用以固定 磁极。
二、水轮发电机结构
➢ 定子： 水轮发电机的静止部件,主要由机座、铁芯和三相绕组 线圈（线棒）、铜环引线（汇流排）等组成。 –铁芯固定在机座上。 –三相绕组线圈嵌装在铁芯的齿槽内。 –发电机定子机座、铁芯和三相绕组统一体统称为发 电机的定子，也称为电枢。
水轮发电机组培训课件
制动系统
• 发电机采用机械制动的方式，在下机架支臂上均匀装设了 4只具有气复位功能的制动器，每个制动器上均安装了复 位信号发送装置，制动器也作为发电机转子顶起装置的一 部分。
集电环和碳刷 • 发电机最上端的集电环和碳刷，其作用是将静止
的励磁系统输出的电流送入旋转的转子线圈。
下风罩
• 下风罩安装在主轴法兰连接处，构成发电机的密闭仓，下 风罩也作为发电机的安装平台及水轮机吊车的支撑体。
• 检修密封在工作密封下方，采用空气压迫橡胶带式密封结构，当机组检修时，向空气 围带内充入0.5-0.7MPa压缩空气，橡胶围带膨胀而使围带的密封唇边与主轴贴紧起到 密封作用。正常运行中严禁将检修密封投入，否则会造成橡胶围带磨损损坏。
• 定子 • 转子 • 上机架 • 下机架 • 空气冷却系统 • 制动系统 • 集电环和刷架 • 检测保护系统 • 灭火系统 • 上盖板和下风罩 • 大轴等部分组成。
尾水管
• 尾水管结构：锥管、肘管。 • 尾水管作用：锥管主要为转轮室补气测压监视；肘管主要
作用是排水、补气测压监视。
导水机构
• 水轮机导水机构的作用，主要是形成和改变进入转轮水流 的环量，采用转动式的性能良好的多导叶控制，保证水流 以很小的能量损失，在不同的流量下沿圆周均匀进入转轮。
主轴
• 水导轴承为自循环稀油润滑筒式轴承，外循环冷却，采用巴氏合金轴 瓦，具有自润滑循环方式，运行中透平油因离心力从转动油盆自下沿 轴瓦上约45°的螺旋导油槽进入上油盆，其间对轴瓦进行润滑、冷却， 透平油在上油盆内进行冷却，冷却后因自重又回到转动油盆中，如此 往复不止从而起到润滑和冷却的效果。
轴承密封
• 主轴密封分工作密封和检修密封两种。
• 工作密封采用活塞式橡胶平板接触密封，由转环、密封座、橡胶密封环等组成，工作 时，通过技术供水将橡胶密封环顶起，与转环直接接触，达到密封的效果。橡胶密封 环通过泄漏水进行润滑、冷却，磨损后可自动调整复位，上密封座上有压力水进口和 排沙口，密封效果较好。
水轮发电机原理
水轮发电机原理【导语】水轮发电机是利用水流的动力驱动水轮产生机械能，并通过发电机将其转化为电能的设备。
本文将介绍水轮发电机的原理及其分类。
一、水轮发电机原理水轮发电机是利用水流的动力产生机械能，再通过发电机将其转化为电能的设备。
水轮发电机主要包括水轮、传动系统和发电机三部分。
在水轮的作用下，水流转动叶轮，叶轮产生机械能并传递给传动系统。
传动系统将叶轮的旋转转化为高速旋转的电机转子，再通过电磁感应原理将机械能转化为电能，最终输出电力。
二、按类划分1. 按水轮分类水流作用下的水轮发电机主要分为三类：重力水轮、压力水轮和速度水轮。
重力水轮是利用水的自然落差来产生机械能的水轮发电机。
常见的有悬挂式、横轴式和斜轴式等类型。
悬挂式重力水轮通常安装在水流下方，水流通过悬挂的水轮，产生机械能推动轮轴转动。
横轴式重力水轮通常嵌入到水流底部的岩石中，水流沿着底部流过，从而推动水轮旋转。
斜轴式重力水轮则是通过水流的冲击推动水轮旋转，产生机械能。
压力水轮是利用水的压力来产生机械能的水轮发电机。
常见的有水轮式、离心式和混合式等类型。
水轮式压力水轮通常安装在水流顶部，水从轮底进入水轮，产生压力推动水轮旋转。
离心式压力水轮则是利用水流的离心力产生机械能，从而推动水轮旋转。
混合式压力水轮则结合了以上两种方式，既利用水流的压力也利用水流的离心力，产生机械能。
速度水轮是利用水的流速来产生机械能的水轮发电机。
常见的有斜板式、水泵式和喷射式等类型。
斜板式速度水轮利用水流的冲击力产生机械能。
水泵式速度水轮则是利用水泵的作用，将水流加速到一定速度，从而推动水轮旋转。
喷射式速度水轮是利用水流的喷射力，推动水轮旋转，产生机械能。
2. 按应用领域分类水轮发电机也可以按照其应用领域进行分类。
在发电行业中，水轮发电机主要分为大型水电站和小型水电站两类。
大型水电站一般建设在水力资源丰富、水流量较大、水头高度较大的地区，具有稳定的发电能力和经济性。
小型水电站则建设在水力资源不够丰富、水流量较小、水头高度较低的地区，可以满足当地小范围的供电需求。
水轮发电机常识
水轮发电机一、水轮发电机的主要作用将水轮机旋转的机械能最终转换成电能，其结构与性能的好坏对电站的安全、稳定、高效运行起着致关重要的作用。
二、水轮发电机的基本工作原理在结构上水轮发电机是一种凸极式三相同步发电机，其磁极一个个地挂在磁轭外圆上并突出在外。
由于水轮机的转速较低，要发出工频电能，相应的发电机的极数就比较多，所以做成凸极式在结构工艺上就比较简单。
发电机定子铁芯部分开有槽，槽内安放三个绕组，代表三相定子绕组；定子内部为转子，主要由磁极、励磁绕组和转轴等组成。
将直流电流引进励磁绕组后将会建立磁场（改磁场对转子来说是恒定的），当水轮机拖动发电机转子旋转时，旋转的转子磁场切割定子铁芯内的导线，在定子绕组中就会产生三相感应电势，当电枢绕组与外界三相对称负载借同时，定子绕组内将产生交流电流。
三、水轮发电机组的型式1、按布置方式分：可分为卧式和立式两种。
（1）卧式水轮发电机适合中小型、贯流及冲击式水轮机。
（2）一般低、中速的大、中型机组多采用立式发电机。
2、按推力轴承位置分：立式发电机又分为悬式和伞式两种。
（1）推力轴承位于转子上方的发电机称为悬式发电机，它适用于转速在100r/min 以上。
（2）推力轴承位于转子下方的发电机称为伞式发电机，无上导的称为全伞式，有上导的称为半伞式，它适用于转速在150r/min以下。
3、按冷却方式分：可分为空气冷却和水冷却两种。
四、水轮发电机组成主要由定子、转子、机架、推力轴承、导轴承、冷却器、制动器等部件组成。
1、定子的结构：水轮发电机定子主要由机座、铁芯和三相绕组线圈等组成。
铁芯固定在机座上。
三相绕组线圈嵌装在铁芯的齿槽内。
发电机定子机座、铁芯和三相绕组统一体统称为发电机的定子，也称为电枢。
立轴水轮发电机定子结构如下图：线圈铁心机座（1）机座定子机座一般呈圆形，小容量水轮发电机多数采用铸铁整圆机座，也有采用钢板焊接的箱形结构；容量较大的水轮发电机的机座由钢板制成的壁、环、立筋及合缝板等零件焊接组装而成。
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水轮发电机基本知识介绍一. 关于发电机电磁设计水轮发电机电磁设计的任务是按给定的容量、电压、相数、频率、功率因数、转速等额定值和其他技术要求来确定发电机的有效部分尺寸、电磁负荷、绕组数据及性能参数等。
水轮发电机电气参数的选择，主要依据电力系统对电站电气参数和主接线的要求，同时根据《水轮发电机基本技术条件》、《导体和电器设备选择设计技术规定》等相关规范来选择，当然也要根据具体电站的要求。
在电磁设计过程中考核的几个主要参数：磁密，定、转子线圈温升，短路比，主要电抗，效率，飞轮力矩。
二. 电磁设计需要输入的基本技术数据（一）额定容量、有功功率、无功功率和功率因数的关系Φ--发电机输出电流在时间相位上滞后于电压的相位角额定容量S=√3U N I N =22Q P有功功率P=√3U N I N cos φ=S ·cos φ无功功率Q=√3U N I N sin φ=S ·sin φcos φ= SP （二）发电机的电磁计算需要具备以下基本的额定数据：功率/容量，功率因数，电压，转速（极数），频率，相数，飞轮力矩（转运惯量）1. 额定容量（视在功率）或者额定功率（有功功率）S=φcos P （kV A / MV A ） P=水轮机额定出力×发电机效率 （kW / MW ）发电机的容量大小更直接反映发电机的发电能力。
有功功率结合功率因数才能完整反映发电机的输出功率能力。
2. 额定功率因数cos φ发电机有功功率一定时，cos φ的减小，可以提高电力系统稳定运行的功率极限，提高发电机的稳定运行水平；同时由于增大了发电机的容量，发电机造价也增加。
相反，提高额定功率因数，可以提高发电机有效材料的利用率，并可提高发电机的效率。
近年来由于电力系统容量的增加，系统装设同步调相机和电力电容器来改善其功率因数，以及远距离超高压输电系统使线路对地电容增大，发电机采用快速励磁系统提高稳定性，使发电机额定功率因数有可能提高。
取值：0.8，0.85，0.875，0.9，国内大容量多取0.85~0.9，国外发达国家多取0.9~0.95。
灯泡式水轮发电机由于受结构尺寸限制，功率因数较一般水轮发电机的取值高，以减小气隙长度，提高通风冷却效果。
(1) 一般水轮发电机GB/T7894-2009 水轮发电机基本技术条件：《水电站机电设计手册-电气一次》：(2) 灯泡贯流式发电机JB/T7071-2005 灯泡式水轮发电机基本技术条件：3.额定电压U N额定电压的选取需综合考虑对发电机的技术经济指标，对发电机断路器开断容量，对母线、变压器低压线圈，对近区负荷的供电电压及其输配电设备的投资运行费等因素的影响。
对发电机而言，一般来说，额定电压选得低，电机消耗的绝缘材料和有效材料（硅钢片、铜）可相应减少；但并非越低越好。
灯泡式水轮发电机安装在水下流道内，因密封不良或停机检修时，线圈绝缘容易受潮而引起绝缘性能下降。
为安全可靠运行，发电机额定电压选择比一般水轮发电机低。
同时由于灯泡式水轮发电机外径受到限制，比一般水轮发电机外径小得多，提高端电压会使铁心加长，造成发电机制造、通风等方面的困难。
灯泡式发电机额定电压与额定容量的关系可参考下表选择。
4. 额定转速 n N5. 额定频率 f =50Hz多数美洲国家采用60Hz6. 发电机极数 2p= Nn f 60×2 三. 发电机主要性能参数1. 短路比是指同步发电机在空载额定电压所对应的励磁电流I f0下三相稳态短路时的短路电流I k0与额定电流I N 之比。
也等于产生空载额定电压和额定短路电流所需的励磁电流之比。
Kc=Nk I I 0 短路比小，负载变化时发电机的电压变化较大，并联运行时发电机的稳定度较差。
增大气隙可减小同步电抗X d ，使短路比增大，电机性能变好，但励磁电动势和转子用铜量增大，造价增高。
随着单机容量的增大，为提高材料利用率，希望短路比有所降低。
短路比是根据电站输电距离、负荷变化情况等因素提出的。
短路比大，可提高发电机在系统运行的静态稳定，发电机的充电容量也相应增大。
水轮发电机的短路比一般为0.9~1.3。
对于要求电压变化率很小或充电容量较大的电机，可采用较高数值。
2. 电抗及时间常数进行稳态分析时需要的参数：定子绕组漏抗X σ，直轴电枢反应电抗X ad ，交轴电枢反应电抗X aq ，直轴同步电抗X d ，交轴同步电抗X q 等；进行瞬变状态分析时需要的参数：直轴瞬变电抗X d ’，直轴超瞬变电抗X d ”，交轴超瞬变电抗X q ”，定子绕组开路时励磁绕组的时间常数T d0’，定子绕组短路时励磁绕组的时间常数T d ’，定子绕组及励磁绕组短路时直轴阻尼绕组的时间常数T d ”，励磁绕组短路时定子绕组的时间常数T a 等；进行不对称负载运行状态分析时需要的参数：负序电抗X 2，零序电抗X 0等。
(1) X d --反应发电机静态稳定运行的能力，影响发电机的过载能力，X d 小，静过载系数（发电机可能输出的最大电磁功率与额定电磁功率之比）。
计算发电机滞后运行情况（常规工况）时，采用饱和值；在调相运行和充电运行时采用不饱和值。
(2) X d’--发电机发生三相短路后，在自动电压调节器的调节下能够稳定运行的能力，影响暂态稳定。
发电机额定运行或小波动运行时，为不饱和值，三相短路时为饱和值。
(3) X d”--发电机端口的三相短路电流周期分量与X d”成反比。
对电抗、短路比及时间常数的具体取值，标准中未见有规定。
在GB/T7894-2009中只提到：交、直轴超瞬态电抗（不饱和值）之比（X q”/X d”）一般为0.98~1.25。
《水电站机电设计手册-电气一次》：发电机主要电抗参数及其影响见下表：水轮发电机主要参数的典型值（不饱和值）：3.飞轮力矩GD2直接影响到发电机在甩负荷时的速度上升率和系统负荷突变时发电机的运行稳定性，因此它对电力系统的暂态过程和动态稳定也有很大影响。
当水轮发电机组的部分负荷被切除时，水轮机的驱动转矩与发电机的电磁转矩一时失去平衡，机组的转速上升，此时GD2越大，机组转速变化率越小，电力系统运行的稳定性就越高。
但是GD2过大，使发电机重量增加，导致成本的提高。
GD2由水轮机的调节保证计算确定。
4.机械（或惯性）时间常数表示在发电机额定转矩作用下，把转子从静止状态加速到额定转速所需要的时间。
与飞轮力矩成正比。
储能时间常数H：国外一些厂家习惯用储能常数（或能量系数）表示发电机转子储存的能量，其表达式为：H=((5.479/1000)*J*(N_N^2))/P_NH：单位为s，kW.s/kVAJ：转动惯量tm^2，=1/4*GD^2N_N：转速rpmP_N：容量kVA5.调相容量及充电容量(1) 发电机的运行状态当电网或原动机偶然发生微小扰动时，若在扰动消失后发电机能自行回复到原运行状态稳定运行，则称发电机是静态稳定的；反之，就是不稳定的。
当发电机带感性负载时，电枢反应具有去磁作用，这时为了维持发电机端电压恒定，就必须增大励磁电流，以补偿电枢反应的影响。
因此，无功功率的调节依赖于励磁电流的变化。
在原动机输入功率不变，即发电机输出功率P恒定时，改变励磁电流将引起同步电机定子电流大小和相位的变化。
将cosφ=1时的励磁电流定义为“正常励磁”值（点），此时发电机输出纯有功功率，定子电流最小，且与端电压同相位。
发电机“过励”状态：从“正常励磁”点开始，励磁电流增大，cosφ减小，定子电流增大，并滞后于端电压，发电机输出滞后无功功率（感性无功）；发电机“欠励”状态：从“正常励磁”点逐步减小励磁电流，cosφ减小，定子电流变大，并超前于端电压，发电机向电网输出超前的无功功率（容性无功），或者说吸收滞后的无功功率。
滞(迟)相运行：发电机在过励状态下，既向系统输送有功功率又输送感性无功功率。
这是发电机的工作常态。
进相运行：发电机在欠励状态下，向系统输送容性的无功功率和部分有功功率。
由于发电机进相运行时处于欠励状态，为保证进相运行的安全，机组的千伏安出力应经试验分析确定。
SL321-2005：进相深度为0.95时应能长期运行（即cosφ=0.95超前）。
充电运行：发电机投入空载高压长距离输电系统运行，即不发出有功功率，只向系统输出容性无功功率，是进相运行的一种方式。
调相运行：发电机工作在电动机状态，不发出有功功率，只向系统输出感性无功功率，发电机处于过励状态。
(2) 调相容量水轮发电机作调相运行时的容量按转子励磁绕组的允许温升确定，通常范围为(0.6~0.75) SN。
(3) 充电容量发电机端电压为额定电压时，发电机带电容性负载运行最大可能吸收的系统无功功率的容量。
6.效率四. 发电机结构型式1.立式：(1)立轴悬式：推力轴承位于转子上部，适用于中高速机组。
优点：机组径向机械稳定性好，轴承损耗较小，维护检修方便。
(2)立轴伞式：推力轴承位于转子下部，全伞，半伞，中低速大容量采用。
优点：结构紧凑，机组总高度比悬式低；可减轻定子和负重机架重量，从而可减轻发电机总重量，缺点：推力轴承直径较大，轴承损耗比悬式大。
2.卧式：两轴承，三轴承3.灯泡贯流式4.轴伸贯流式五.通风系统1.开启式自通风：1000kV A及以下2.管道式通风：1000～4000kV A3.密闭自循环通风冷却4.密闭强迫循环通风冷却：灯泡贯流式机组六.发电机设计中需注意的一些要求1.高海拔地区的定子线圈防晕；2.直径较大的定子铁心为防止热胀冷缩引起的变形所采取的措施；3.制动器采用两腔结构还是油气分离的三腔结构，制动块的材料是否要求无石棉；4.转速较高或轴承直径较大的轴承防油雾措施。
5.关于定子铁心的穿心螺杆6.关于弹性金属塑料瓦（厂家资料，供参考）。