電力系統(tǒng)的負載主要是感性負載（異步電動機和變壓器），它們從電網(wǎng)中吸收感性無功功率，使電網(wǎng)的功率因數(shù)降低，線路壓降和損耗增大，發(fā)電設(shè)備的利用率和效率降低。為了提高電力系統(tǒng)的功率因素cosψ和保持電壓水平，常常裝置調(diào)相機（同期補償器）作為無功功率電源，提供感性無功，調(diào)相機通常都是在過勵狀態(tài)下（電流超前電壓90°）運行，忽略定子繞組電阻時功角θ=0[01>。水輪發(fā)電機作調(diào)相機運行時從電力系統(tǒng)中吸取一部分有功功率以補償其銅耗﹑鐵耗和風(fēng)摩損耗，通常采用壓水調(diào)相，一般調(diào)相容量為（0.6～0.75） （KVA）， 為發(fā)電機額定容量。
利用水輪發(fā)電機組作同期調(diào)相機有許多優(yōu)點，比裝置專門的調(diào)相機經(jīng)濟，不需一次投資；運行切換靈活簡便，一般調(diào)相運行轉(zhuǎn)發(fā)電運行只需要十多秒，故承擔(dān)電力系統(tǒng)的事故備用很靈活。缺點是消耗電能比其它靜電容器大，故應(yīng)設(shè)法（如壓水調(diào)相并自動化）減小調(diào)相耗能。
可以承擔(dān)調(diào)相任務(wù)的水電機組有三類情況：①枯水期間不能發(fā)電且距離負荷中心不遠的某些徑流式水電站機組；②電力系統(tǒng)負荷低谷期間不用發(fā)電的調(diào)峰水電機組；③電力系統(tǒng)正常運行期間不用發(fā)電的事故備用水電機組。當(dāng)水輪發(fā)電機組作調(diào)相機運行時可能的方式分析與對比見表1:
方式二 水輪機轉(zhuǎn)輪與發(fā)電機解離。 拆卸和安裝工作頗費周折，短期內(nèi)不能由調(diào)相轉(zhuǎn)為發(fā)電。 ①類水電機組在通過可行性論證后可以采用；②、③類水電機組不能采用。
方式三 關(guān)閉進水口閘門和尾水閘門，抽空尾水管存水。 工況轉(zhuǎn)換時抽水與充水時間都較長，且運行操作復(fù)雜。 ①類水電機組可以考慮采用；②、③類水電機組不能采用。
方式四 開啟導(dǎo)水葉使水輪機空轉(zhuǎn)，帶動發(fā)電機作調(diào)相機運行。 水輪機在空載工況下效率很低，耗水量大，水輪機磨蝕與空蝕加劇。 ①、②、③類水電機組都不要采用。
方式五 關(guān)閉水輪機導(dǎo)水葉，利用壓縮空氣強制壓低轉(zhuǎn)輪室水位，使轉(zhuǎn)輪在空氣中旋轉(zhuǎn)。 操作不復(fù)雜，調(diào)相和發(fā)電工況間的相互轉(zhuǎn)換時間不過十多秒，且能量消耗少，滿發(fā)無功時約為4% [02>，同時機組振動小。 ①類水電機組可以考慮采用；是②、③類水電機組都普遍采用的好方式。
利用壓縮空氣強制排水的方法在工程技術(shù)中早有應(yīng)用，如打撈沉船的浮箱、潛水艇升降器、水下施工沉箱。調(diào)相壓水的目的是減小阻力、減少電能消耗、同時減輕機組振動。壓縮空氣通常是從的調(diào)相貯氣罐中引來，強制壓低轉(zhuǎn)輪室中的水位，壓縮空氣的zui小壓力需等于要求壓低的水位與下游水位之差，一般將水位壓到尾水管進口邊以下（0.5～1.0）D1，設(shè)置上限水位時應(yīng)躲開轉(zhuǎn)輪室“風(fēng)扇效應(yīng)”[03>浪涌擺幅0.5D1，設(shè)置下限水位時應(yīng)考慮“封水效應(yīng)”[03>防止一次性逸氣；壓水效果*的起始給氣流量=轉(zhuǎn)輪出口直徑m3×機組額定轉(zhuǎn)速（rpm）×（1-0.1×吸出高值m）/（4000～2000）（m3/s）。
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