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一、水輪發電機組基本工作原理

水流通過水輪機時，水輪機轉輪將水能轉換成機械能，通過主軸傳送給發電機，發電機再將其轉換成電能，然后通過輸變電設備送向使用者。當使用者負荷變化時，通過調速器控制的接力器，操縱導水機構，調節水輪機流量，使水輪機出力與負荷相適應。

二、水輪發電機組結構特點

大型或巨型軸流式水輪發電機組的結構一般采用立式布置。如圖2所示，水輪發電機組主要由發電機和水輪機這兩部分組成的，上面是機組發電機部分，下面是水輪機部分。發電機部分由主軸、轉子支臂、磁軛組成。發電機部分和水輪機部分通過發電機軸和水輪機軸等軸段連接形成一個整體。

立式水輪發電機組布置有2個或3個導軸承，用于承受軸系上各種徑向不平衡力，使機組軸線在規定范圍內擺動。它們跟推力軸承一起作為主軸的邊界條件，推力軸承主要用來承受整個機組的重量和軸向水推力，并把它們傳遞給機架。大型水輪發電機組的導軸承大多采用分塊瓦結構。分塊瓦結構又可以分為可傾瓦和固定瓦，水導軸承一般采用可傾瓦，上導軸承和下導軸承可采用可傾瓦，也可采用固定瓦。

導軸承的工作狀態跟臥式機組的徑向軸承大不一樣，臥式機組的徑向軸承要承受機組的重量，軸頸在軸承中的位置是相對比較固定的，所以臥式機組的徑向軸承所受的都是固定的靜載荷，都是轉速和負荷為常數的穩態軸承。而導軸承的轉速雖然是固定的，但軸頸在導軸承中的位置并不是固定的，導軸承所要承受的是動載荷(質量不平衡力、水力不平衡力、電磁拉力等)，所以導軸承是非穩態軸承。

大型水輪發電機組主軸多采用兩端帶法蘭的結構形式，如圖3所示，水輪機軸和發電機軸是通過法蘭連接起來的。水輪發電機組的轉軸一般是空心軸，這樣，不僅可大大減輕主軸的重量，提高軸的剛度和強度，而且可以消除軸心部分組織疏松等缺陷。