水輪發電機轉動慣量是發電機轉動部分的重tG與其慣性直徑D平方的乘積，用 GDZ表示，也稱為轉動部分的飛輪力矩。水輪發電機組的轉動慣量主要取決於磁軛和磁極。水輪發電機的轉動慣量包括水輪發電機轉子、飛輪及汽(水輪機)轉動部份的慣量。
基本介紹
- 中文名：水輪發電機轉動慣量
- 外文名：Turbine Rotor Inertia
- 屬性：電力術語
- 分類：轉動慣量
- 別稱：飛輪力矩
- 相關：磁軛和磁極
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水輪發電機轉動慣量簡介
水輪發電機轉動慣量rotational inertia of hydrogenerator shullun fodlonl一zhuondong guonl舊ng水輪發電機轉動慣.(rotational inertia of hydrogenerator)轉動慣量表明電力系統出現大幹擾時，水輪發電 機組轉動部分保持原來運動狀態的能力，所以對電力 系統的暫態過程和動穩定有很大影響。轉動慣t對水 輪機調節保證計算也有很大影響，轉動慣t大，機組甩 負荷後的轉速上升率如保持一定值，則可允許較大的 壓力上升率，從而可以減小引水鋼管直徑或允許增加 鋼管長度，甚至不設調壓井.但增大轉動慣t將增加發 電機重量和造價，也延長了機組的起動時間。 當水輪發電機基本尺寸確定後，轉動慣量GDZ值 可按下列經驗公式計算 GDZ=kD戶·”1. 式中D為定子鐵芯內徑，m‘l:為定子鐵芯長度，m;h 為經驗係數，一般可按表選取。 經臉系傲裹 ┌────────┬────┬────┬────┐ │機紐轉迫(r/成.) │<100 │100~375 │>375 │ ├────────┼────┼────┼────┤ │經玻系獄《k) │5 .2~5.5│5.1~5。3│4.5~5.0 │ └────────┴────┴────┴────┘ 大容量低轉速水輪發電機組的轉動慣t最大已達 450000 tf·mZ(4410 kN·mZ)
轉動慣量
轉動慣量(Moment of Inertia)是剛體繞軸轉動時慣性（迴轉物體保持其勻速圓周運動或靜止的特性）的量度，用字母I或J表示。在經典力學中，轉動慣量（又稱質量慣性矩，簡稱慣距）通常以I或J表示，SI 單位為 kg·m2。對於一個質點，I=mr2，其中 m 是其質量，r是質點和轉軸的垂直距離。轉動慣量在旋轉動力學中的角色相當於線性動力學中的質量，可形式地理解為一個物體對於旋轉運動的慣性，用於建立角動量、角速度、力矩和角加速度等數個量之間的關係。
其量值取決於物體的形狀、質量分布及轉軸的位置。剛體的轉動慣量有著重要的物理意義，在科學實驗、工程技術、航天、電力、機械、儀表等工業領域也是一個重要參量。電磁系儀表的指示系統，因線圈的轉動慣量不同，可分別用於測量微小電流（檢流計）或電量（衝擊電流計）。在發動機葉片、飛輪、陀螺以及人造衛星的外形設計上，精確地測定轉動慣量，都是十分必要的。
轉動慣量只決定於剛體的形狀、質量分布和轉軸的位置，而同剛體繞軸的轉動狀態（如角速度的大小）無關。形狀規則的勻質剛體，其轉動慣量可直接用公式計算得到。而對於不規則剛體或非均質剛體的轉動慣量，一般通過實驗的方法來進行測定，因而實驗方法就顯得十分重要。轉動慣量套用於剛體各種運動的動力學計算中。
水輪發電機
水輪發電機是指以水輪機為原動機將水能轉化為電能的發電機。水流經過水輪機時，將水能轉換成機械能，水輪機的轉軸又帶動發電機的轉子，將機械能轉換成電能而輸出。是水電站生產電能的主要動力設備。
水輪發電機由水輪機驅動。它的轉子短粗，機組的起動、併網所需時間較短，運行調度靈活，除一般發電外，特別宜於作為調峰機組和事故備用機組。水輪發電機組的最大容量已達80萬千瓦。
柴油發電機由內燃機驅動。它起動迅速，操作方便，但發電成本高，主要用作應急備用電源，或在大電網沒有達到的地區和流動電站使用。容量多在幾千瓦至幾千千瓦之間。柴油機軸上輸出的轉矩呈周期性脈動，須防止共振和斷軸事故。
水輪發電機轉動慣量套用
水輪發電機轉動慣量及慣性時間常數較小，故機組甩負荷時的轉速上升率月值較大，一般大於45%，飛逸轉速可達額定轉速的2.5一3.5倍。
水輪發電機轉動慣量與同容量立式水輪發電機相比，水輪機的轉輪直徑可縮小，因此燈泡式機組額定轉速可提高1。%以上.發電機內徑可減少25%以上，整個機組的重量(包括水輪機)可減輕25%，是較經濟合理的一種機型，多用於工作水頭範圍為3一25m的低水頭水電站。燈泡比定子機座外徑與水輪機轉輪外徑的比值稱為燈泡比。
它是燈泡式水輪發電機組的一個重要特徵參數，通常取0.9一1.2。燈泡比過大將使水輪機的水力特性變壞，機組效率降低;燈泡比過小將使鐵芯長度增加，轉動慣量減小，甩負荷時轉速上升率增大，對通風散熱不利。冷卻方式燈泡式機組由於轉速低、直徑小、定子鐵芯長度大，採用常規的自然通風冷卻方式很難滿足要求，因此需要採用帶有風機的強迫循環軸向或軸、徑向通風冷卻方式。
此外.還可採用定子鐵芯貼壁冷卻或增壓冷卻。貼壁冷卻是定子鐵芯採用貼壁結構.利用水流帶走燈泡體散發的熱量。增壓冷卻是在燈泡體內充壓，增強散熱能力.可提高機組的綜合效率和降低燈泡比.但需增設充壓設備和提高泡體的密封性能，並對運行人員進人泡體內檢查維護帶來不便。
電力系統的轉動慣量包括發電機和電動機及其拖動的轉動機械的慣量。發電機的轉動慣量只是指發電機轉子、飛輪及汽（水輪機）轉動部份的慣量。
