1樓：俞登
簡單地說，交流同步發電機有個奇異的功能，當它接入電網後，轉速提高相位會超前，相位超前時負荷會增加。負荷增加了水輪機的推力不變，於是轉速就會自動降低。反之相位落後負荷減少轉速會提高，於是發電機頻率在一定範圍內會自動與電網保持同步。
如果電網總負荷變化，電網頻率會跟著變，負荷增加頻率會降低，反之會公升高，這時就需要人工或自動裝置來調節。負荷增加時對水電站就是加大水輪機進水量，火電站就是使勁加煤加大蒸汽輸出量。
因為不管是人工還是自動調節都是要根據變化來操作，肯定是落後於變化，所以電網的頻率不是絕對不變，是在乙個小範圍內波動。工程師只要保證這個波動在允許範圍內就行了。
2樓：
其實這個問題很簡單，就是看誰的力量大。如果把電力系統簡單成一台發電機帶一片負荷，那這個小電網的頻率是完全受發電機的轉速控制的，發電機轉得快，電壓頻率就高，反之亦然。
但現在的電網不是這麼簡單，他由很多臺發電機組成，這樣其中某一台的發電機轉速對系統的影響就很小了，但絕對不能說沒有影響。所以有時候你會看到發電機的轉速在變，但系統頻率不變，或者說變化很小。其實理論上來說，如果發電機的轉速發生了很大的變化，比如失步的時候，系統的頻率是會受影響的，起碼靠近發電機的那部分電網頻率是受影響很大的。
因此現在的電網是要求發電機必須帶有自動控制的調速器，並附有一次調頻功能，然後在電網中都會安裝有高頻切線路的裝置，如果發電機發生失步，會第一時間切掉發電機，避免系統受發電機的影響。
3樓：上財若水
看了所有答案，比較贊同「陳宇」的，樓主問這個問題應該分兩部分講:並網前，並網後。並網後，頻率由電網決定，陳宇說的很清楚；並網前，頻率作為同期併網三要素之一，穩定地維持在50Hz左右，依靠調速器控制導葉開度，控制進水量，實際控制水輪機轉速！
頻率控制是典型的閉環控制系統，用到如PID控制等，現在一般是微控制器或plc主控，已經很成熟了，能達到很好的效果！
4樓：
拋去調速器，勵磁，電網，等等等等等等的粗細調節作用，只有這個公式就夠了：n=60f/p
p為磁極對數，n為機組轉速，f為頻率，刺激對數電機生產出來就已經一定，水輪機入水量所提供的動力足以支援額定轉速，頻率也就一定了。只不過這個頻率波動太大，需要調速器之類的東西輔助調節，將頻率穩定50。
5樓：春睏秋乏
首先併網發電的水輪發電機的轉速是很穩定的，不會時快時慢。假設乙個水輪發電機帶幾台電動機的簡單系統，正常的時候電動機用多少電水輪發電機就發多少電，這個時候系統是平衡的，頻率是50Hz或者60Hz（50還是60要看你在哪兒）。如果你關掉一台電動機，這時候用得電少了，水的力量還是那麼大，能量就會變成發電機的轉速使轉速公升高，這個時候控制系統發現轉速公升高了就會把閥門（術語是導葉開度）關小一點，讓水的力量減小，重新達到平衡。
如果你多開了一盞電燈，水的能量不夠了，發電機的轉速就會下降，控制系統就會把閥門開大一點，多發一點電，重新達到平衡。控制系統包括自動控制系統和人工控制系統，小的波動自動控制系統搞定，大的就要人工控制了，電網公司的排程們24小時值班，最重要的工作之一就是保持交流電頻率的穩定（另外乙個是電壓穩定）。排程發現用電的少了，就讓發電廠少發點電，發現用電的多了，就讓發電廠多發點，如果使用者需求實在太大，又沒有那麼多發電廠發電，那就只好拉閘限電了。
講個段子，每年年三十晚上，電網調控中心就擺臺電視，當趙本山的小品快要結束時，排程都會提前一點把負荷漲上來，因為一小品結束很多人會去開冰箱，上廁所，導致負荷有個明顯的增加。我們現在的電網非常巨大，有無數的發電機和電動機，所以幾台發電機或者電動機的功率變化你作為普通使用者是不會察覺到的。
其次雖然不同的水輪機轉速有快有慢，可是水輪機所帶動的發電機的磁極數量是不同的。相同磁極數量的同步發電機的轉速是一樣的。以中學物理實驗中的簡單發電機模型來說，就是不管發電機轉得有多快，最後所有發電機的線圈前面每秒都會有50對磁極經過，這樣線圈裡才能感應出50Hz的交流電。
如果發電機有50對磁極，那水輪發電機的轉速就是每秒一圈（60轉/分鐘），要是只有25對磁極，那就每秒要轉兩圈（120轉/分鐘），如果只有1對磁極（比如大多數火電廠的發電機），那只好每秒轉50圈（3000轉/分鐘）。
6樓：王碩
首先說明一下，水輪機在正常執行過程中轉速是始終保持平穩的。
簡單來說，水輪機在啟動的時候，調速器控制導葉開度約20%，機組轉速由0到達額定轉速，由於進水量不變，水輪機轉速保持平穩，此時是空轉態，隨即勵磁裝置開始建壓，達到發電機額定電壓，此時變為空載態，此時發電機的頻率由勵磁裝置決定，頻率低需要增加勵磁，高的話需要減少勵磁，由此保持頻率50Hz上下，目前水電廠無需人工調整，由自動準同期裝置自動進行同期併網。
並網後機組頻率則與電網相同，其實還是50Hz，但是調整方法則是由機組所帶負荷決定，即有功功率，電網電壓由無功功率進行調整。也就是水輪機根據負荷增加來加大導葉開度，所以可以保持水輪機轉速保持額定（一旦甩負荷而導葉不變會造成水輪機轉速快速增加，即飛逸）
因此水電廠正常執行中，水輪機和發電機的頻率都是保持50Hz（正負0.1調整，正負0.2考核）轉速都是100%
7樓：Stone Zhang
發電機的閉環控制有轉速調節環和電壓調節環，頻率和原動機轉速相關。調速器是反映實際轉速與給定值之間的偏差， 從而對轉速實行調整的自動調整器。
由於電力系統通常要求頻率能維持在一定範圍內，因此調速器是一種「定速調速器」 。當負載從0到額定值內變化時，維持轉速在某一定允許的範圍內，因而頻率變化也就基本上在小範圍內，基本上是穩定的。負荷變化時，頻率是會有變動的，但電站控制系統能很快恢復的，而且電站控制系統中是有過頻和低頻保護功能的。
8樓：
水輪機的額定轉速設計的時候就確定了，然後通過磁極對數來達到3000轉/分的標準頻率
在實際執行中，並網後，轉速就和電網頻率一樣了，電網頻率不變，轉速也不會變的
9樓：light
簡單來說，輸入功率與輸出功率一致時，發電機的轉速就不變了
另外發電機的轉速其實是一直在波動，只不過波動範圍很小可以忽略罷了
10樓：星落
簡單的說，
1、電網決定電機的轉速，我們現在發電多使用同步電機，也就是說和電網變化速率相等，即1秒鐘變化50次。對於只有1對電極的火電廠用發電機來說，就是1分鐘旋轉3000轉。而對於有n對電極的水電廠發電機來說，就是1分鐘旋轉3000/n轉。
而水輪即和發電機一般通過某些固定比率的傳動機構連線在一起，所以可以說也是由電網頻率決定的。
2、水量調節機構起什麼作用呢？調節發電機的出力，也就是發電機向電網發出的功率。通常保持發電機達到其額定轉速需要一定的功率，但一旦發電機與電網併網之後，發電機的轉速由電網頻率決定，這時我們通常假設電網頻率不變。
如此，一旦發電機的功率超過保持額定轉速所需的功率，發電機向電網發出功率，相反則吸收功率。所以當電機大負荷發電時，一旦與解列，則其轉速將很快由額定轉速公升高到其幾倍，很容易發生飛車事故！
3、發電機發出的功率又將反過來影響電網頻率，而水電機組因為調節速率相對較高的原因，通常被作為調頻機組。這方面其他答案講了很多了，不再累述。
PS.親手做一下小型同步電機併網實驗對理解這方面內容真的很有幫助
11樓：陳宇
這個問題可能要系統的說。
交流電頻率和水電站發動機轉速沒有直接關係，但是有間接關係。
不管是哪種型別的發電裝置，發出電能後要向電網輸送電能，也就是發電機需要併網發電，併網以後和電網連成整體，電網各處的頻率都是完全相同的。電網越大，頻率波動幅度就越小，頻率也就相對越穩定，而電網頻率只與有功功率是否平衡有關係，發電機組發出的有功功率大於用電的有功功率時，電網整體頻率會公升高，反之亦然。
有功功率平衡是電網一大課題，因為使用者的用電負荷不斷在變化，電網要時時刻刻保證發電出力和負荷平衡，水電站在電力系統中最重要的用途就是調頻，當然三峽這種超級規模水電主要用途是發電。水電站相對其他型別的發電站在調頻方面有先天性優勢，水輪機可以快速調整轉速，也就可以快速調整發電機有功和無功的出力，從而快速平衡電網負荷，而火電核電等，調整發動機出力相對要慢很多。只要電網有功功率平衡的好，電壓相對就穩定，因此，水電站在電網頻率穩定上的貢獻比較大。
現在全國很多中小型水電都是歸電網直屬，電網必須對主要調頻電廠有絕對控制權，從而保證電網頻率和電壓的穩定。
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