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由水轮机和水轮发电机联接组成的整体，简称机组。机组是水力发电站最重要的机电成套设备，也是水力发电站的核心。其选型、设计、制造、运输、安装和运行维护等均是水电站建设和管理的重要项目。其投资占水电站总投资的比重较大，如三峡水利枢纽左岸14台机组（不包括辅机）的静态中标价格接近8亿美元。
对常规大中型水电站，统称为水轮发电机组；对抽水蓄能电站，称为抽水蓄能机组；对小型水电站，称为小水电机组。
