发电机的并网前，增减导叶开度，只用作克服机组的机械磨擦和风力磨擦力矩，当导叶开度增大，水轮机产生的机械力矩超过机组的磨擦力矩后，机组的转速就会随之增加，反之，磨擦力矩大于水轮机机械力矩后，转速随之下降，直到两个力矩平衡，转速则趋于稳定。当发电机并网后，增加导叶开度，也会使转速上升，但上升的转速使发电机出口电流随之增加，发电机产生的反向制动力矩增大，当水轮机的机械力矩和发电机的反向制动力矩达到一个动态的新的平衡后，转速则保持不变，这个过程非常短，因此发电机的转速几乎不变，发电机并网的系统越大，这个过程越短，发电机的转速（频率）变化越小，减少导叶开度反之，因此导叶的增减，只会增减有功，对转速（频率）的影响非常小。

发电机并网前(空载运行)：转子绕组通过直流励磁电流,定子绕组开路（定子绕组电流为零，端电压U就等于三相基波电动势E0），转子绕组通过直流励磁电流，产生励磁磁势，经过气隙交链定子产生空载主磁通Φ0，当同步发电机的转子被原动机带动到额定转速时，空载主磁通Φ0在空间上旋转切割定子三相饶组感应出三相基波电动势E0，电动势的有效值为：
E0=4.44fN1kN1Φ0
发电机空载运行时的空载主磁通Φ0的大小取决于励磁磁势的大小，而且励磁磁势的大小取决于转子励磁电流的大小，所以并网前增减励磁电流时空载主磁通Φ0的大小也随着增减，三相基波电动势E0（E0=U）也随着增减。
发电机并网后定子三相绕组通路（定子绕组电流不再为零）。
发电机的无功功率：Q=3UIsinφ
当励磁电流增大，定子电流I滞后定子电压U时，发电机发出感性无功功率。
当励磁电流减小，定子电流I超前定子电压U时，发电机发出容性无功功率。

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