水轮发电机飞轮力矩

水轮发电机转动部分旋转时所产生的惯性力矩。飞轮力矩值为转动部分重力（G）与惯性直径（D）平方的积，通常用GD²表示，计量单位为牛顿平方米（N·m²），工程上常用吨力平方米（tf·m²）表示。其计算公式为

式中，G为机组转动部分重力，N；D为转子的惯性直径，m；g为重力加速度，m/s²；J为机组的转动惯量，kg·m²。

当机组突然与电力系统解列，甩掉全部负荷，在导水机构关闭至空载开度的过程中，转速将上升。为了降低转速的上升率，要求机组具有一定的飞轮力矩，其值愈大，转速上升率愈小，运行稳定性愈高。但飞轮力矩过大将增加机组重量，提高成本；飞轮力矩过小则上升率增大，降低机组的安全可靠性。发电机固有的飞轮力矩估算公式为

式中，GD²为飞轮力矩；K为经验系数，与转速有关，取4.5～5.2；D_i为发电机定子铁芯内径，m；l_t为定子铁芯长度，m。

水轮发电机在额定转矩作用下，将转子由静止状态加速到额定转速所需的时间称为惯性时间常数，计算公式为

式中，T_a为惯性时间常数，s；GD²为飞轮力矩；n_n为额定转速，r/min；S_n为额定视在功率，kV·A。

惯性时间常数对水轮机调节保证计算有很大影响。