水轮机基础知识介绍
水轮机是把水流的能量转换为旋转机械能的动力机械，它属于流体机械中的透平机械。早在公元前100年前后，中国就出现了水轮机的雏形——水轮，用于提灌和驱动粮食加工器械。现代水轮机则大多数安装在水电站内，用来驱动发电机发电。在水电站中，上游水库中的水经引水管引向水轮机，推动水轮机转轮旋转，带动发电机发电。作完功的水则通过尾水管道排向下游。水头越高、流量越大，水轮机的输出功率也就越大。
图一：水轮机
水轮机的种类
按工作原理分反击式水轮机冲击式水轮机。
反击式水轮机是利用水流的压力和动能来做功。按水流通过转轮叶片方向不同分为混流式、轴流式、斜流式、贯流式。冲击式水轮机是利用高速水流冲击叶片或水斗来做功。按冲击方式不同有切击式、斜击式、双击式。
另有一种水泵水轮机是一种可逆式水轮机，即可作水轮机，也可做水泵，分为混流式、轴流式、斜流式三种，一般用于抽水蓄能电站。
水轮机的调速
水电站中，人为改变水的落差是很难的，应电力系统负荷需要，通过水轮机的调速系统即可改变进入水轮机的水流量，从而达到调整机组负荷，并保证生产电能的频率符合要求。调速系统中最重要的部件就是调速器，它不光控制导水叶开度来实现进入水轮机的水流量，还控制发电机组的启停、紧急停机、更改机组运行方式等。
水轮发电机
水轮发电机由水轮机驱动。它的转子短粗，机组的起动、并网所需时间较短，运行调度灵活，除一般发电外，特别宜于作为调峰机组和事故备用机组。水轮发电机组的最大容量已达80万千瓦。
图二：水力发电机剖面图
水轮发电机结构形式有以下几种：
1.卧式结构 卧式结构的水轮发电机通常有冲击式水轮机驱动。
2.立式结构 国产水轮发电机组广泛采用立式结构。立式水轮发电机组通常由混流式或轴流式水轮机驱动。立式结构又可分为悬式和伞式。发电机推力轴承位于转子上部的统称为悬式,位于转子下部的统称为伞式。
3.贯流式结构贯流式水轮发电机组由贯流式水轮机驱动。贯流式水轮机是一种带有固定或可调转轮叶片的轴流式水轮机的特殊型式。它的主要特征是转轮轴线采取水平或倾斜布置,并与水轮机进水管和出水管水流方向一致。贯流式水轮发电机具有结构紧凑,重量轻的优点,广泛用于低水头的电站中。
