水轮发电机频率不稳的原因有哪些

交流频率与水电站发动机转速没有直接关系，而是间接相关。
无论是什么类型的发电设备，都需要在发电后向电网输送电能，即发电机需要并网发电。并入电网后，与电网整体相连，电网各处频率完全一致。电网越大，频率波动范围越小，频率越稳定。但是，电网频率只与有功功率是否平衡有关。当发电机组产生的有功功率大于电的有功功率时，电网的整体频率会升高，反之亦然。
有功功率平衡是电网的一个主要问题。由于用户的用电负荷是不断变化的，因此电网应时刻保证发电输出和负荷平衡。水电站在电力系统中最主要的用途是调频。当然，三峡的超大型水电主要用于发电。与其他类型的电站相比，水电站在调频方面具有先天优势。水轮机可以快速调速，也可以快速调节发电机的有功和无功出力，从而快速平衡电网负荷，而火电和核电对发动机出力的调节要慢得多。只要电网的有功功率平衡良好，电压就比较稳定。因此，水电站对电网的频率稳定性有很大的贡献。

目前，我国许多中小型水电站都直属电网。电网必须对主要调频发电厂进行绝对控制，以保证电网频率和电压的稳定。简单的说：
1、电网决定电机的转速。我们现在用同步电机发电，即变化率和电网一样，也就是1秒50次。对于只有一对电极的火力发电厂发电机，它每分钟旋转 3000 转。对于n对电极的水电站发电机，1分钟转3000/N。水轮机和发电机一般是通过某种固定比例的传动机构连接在一起的，所以可以说也是由电网频率决定的。
2、水调节机制的作用是什么？调节发电机的出力，即发电机向电网输送的功率。通常，需要一定的功率才能使发电机保持在额定转速，但一旦发电机接入电网，发电机的转速就由电网频率决定。此时，我们通常假设电网频率保持不变。这样，一旦发电机的功率超过维持额定转速所需的功率，发电机向电网送电，反之则吸收功率。因此，电机在重载下发电时，一旦与电机断开，其转速会迅速从额定转速提高到数倍，容易发生飞车事故！
3、发电机产生的功率又会影响电网频率，水电机组由于调节率较高，通常用作调频机组。