将水力发电所需的机械和电气等整套设备，安置在设计所指定的部位，并装配成有机的整体。它包括水轮发电机组、电气配套设备和辅助设备的安装，并经起动试运行调整和试验，证明各项安装质量指标符合设计及规程规范要求，确保主机运行稳定，自动控制、测量、保护、信号动作准确可靠后，方能移交生产单位正式发电。

水轮发电机组安装 由主阀、发电机、励磁装置和调速器等组成。通常配合厂房基础时进行埋入部件的安装，同时利用厂房桥机在安装间及其他场地进行大件组装或预装，待机坑及基础混凝土浇筑并清理干净后，再按安装程序把已预组装的大件逐一吊入总装，借此形成平行流水作业，缩短有效工期。

主阀 设于高、中水头长输水压力钢管与水轮机蜗壳连接之间（有些还设在压力钢管进口处），以适应水轮发电机组自动控制的要求。当水轮发电机组发生故障而导水机构又失灵时，能紧急动水关闭。常用的有及球阀。蝴蝶阀由环形壳体、饼形阀体、电动和液压操作机构所组成。整个蝴蝶阀通过凑合节和伸缩节与管道联成一体，当阀体旋转打开时可让水流通过；关闭时截断水流，并由环形充气围带将缝隙填充密封。适用水头不大于200米，阀体工作直径为1～8米。安装时，先在混凝土支墩上将阀壳和阀体装配成整体，根据管道中心调整高程、里程、中心、水平、垂直，然后吊装、调整、焊接上、下游凑合节和伸缩节，组装电动或液压操作机构、旁通阀、空气阀、排水阀及其他附件，安装油压装置及操作管路。全部竣工后作无水及有水状态下的操作试验和调整。球阀也由阀壳、阀体和液压操作机构组成，但阀体呈球状，中间开有与管道直径相同的圆筒形孔。阀体开启时，其圆筒形孔与输水压力管道口吻合，让水流无阻地通过；当阀体旋转90°角后，其圆筒形孔与管道完全错开，截断水流，并使嵌装在阀体球面的圆盘形止漏盖靠水压差自动伸出与壳体金属止漏环组成严密的止水作用。此外，为使检修时止水可靠，在工作止漏装置的另一侧，还设有检修止漏装置。其适用水头大于200米，管径0.8～2.4米。安装步骤与蝴蝶阀近似。

水轮机 将水能转换成机械能的机械。根据能量转换特点可分反击式和冲击式两种。按水流方向反击式又可分为混流式、轴流式、斜流式和贯流式；冲击式又可分为切击式、斜击式和双击式等。最常用的为混流式、轴流式、切击式。混流式又叫轴向辐流式，适用水头5～700米。轴流式又有轴流转桨式和轴流定桨式两种，适用水头3～80米。由于转桨式的叶片能随水头变化与导水叶协联动作，平均效率高，可用于水头和负荷变化较大的电站。切击式多用于高水头电站，适用水头100～1700米，当喷嘴等于或少于两个时，均为卧式布置。为利用系统电网低负荷时的剩余电力来抽水蓄能，还有一种可逆式水泵水轮机（或称蓄能水轮机）。混流式和轴流式多为立式布置，通常随机坑混凝土浇筑进度顺次埋入泄水管里衬、转轮室、基础环、座环、蜗壳等基础件；在安装场地预装座环、导水叶、顶盖、控制环、接力器等导水机构；组装转轮、研刮导轴瓦、联接主轴、预装受油器装置等。待机坑全部浇筑清理干净后，再将经预组装合格的部件顺序吊入机坑内总装。安装中要严格控制转轮静平衡、叶片转角误差，止漏环圆度和迷宫环间隙等，保持导水机构操作灵活性和导轴承的同心度。冲击式水轮机由壳体、斗轮、喷嘴、喷针等主要部件组成，要严格控制各部轴承的同心度和斗轮端面摆度：喷针中心线应与斗轮节圆相切，中心误差不大于3毫米，角度误差不大于0.5°；各喷针行程同步偏差不大于设计行程2%。

发电机 由水轮机驱动，并将机械能转换成电能。结构布置随水轮机而定：冲击式和贯流式水轮机常配用卧式发电机；混流式和轴流式水轮机多配用立式发电机。近代大型发电机也有采用内水冷方式的，借以提高电磁负荷，缩小结构尺寸。发电机的励磁电源由独立的同轴励磁机或可控硅整流励磁装置来供给。在发电机轴端还设有永磁发电机，专门向调速器提供主机转速频率信号。安装时通常将零部件先组装成定子、转子、机架、风洞盖板等大件，然后配合水轮机安装，把上述大件按程序吊入机坑进行总装，最后安装励磁机和永磁发电机。总装时要严格控制和调整主轴摆度与曲折，转动部分动平衡，推力轴承受力，各部导轴承同心度，电机空气间隙的均匀性，以及保持定子、转子绝缘电阻的可靠性等。

调速器 对水轮发电机组实行自动操作和控制的设备，其任务是把表征机组工况的转速和功率保持在给定的允许范围内。根据测速元件的不同，可分机械液压调速和电气液压调速两类，并且按控制元件的个数，又有单调节和双调节之分。单调节机械液压调速器由菱形离心飞摆，缓冲器，辅助接力器，主配压阀，启动装置，以及减速、调差、变速、开度限制和反馈机构等元件组成；双调节还多一套调节转轮叶片的主配压阀、协联机构及其杠杆系统。电气液压调速器是在机械型的基础上发展起来的，其测速、综合、放大、反馈、成组、转速和功率的调整，人工失灵区，按水头双重调节等元件，均由电气元件和回路所组成，其余部分与机械型相似，因此，其灵敏度、速动性、稳定性、成组调节性均比机械型优越。安装时应对机械液压柜进行分解、清洗、检测，并按设计位置埋入机旁混凝土楼板中，然后进行管路和回复机构联接；元件性能调整；系统试验和校正；使各项调节参数符合设计及规程要求。调速器压力操作油由空气反力蓄压式压油装置供给，其油泵、阀组等应分解清洗；压力油罐及管路要按规定作液压试验，最后作自动操作整定试验。

水电站电气设备范围极广，主要有：变压器、断路器、母线、隔离开关、互感器、避雷器、消弧线圈等一次系统设备；自动化元件、自动装置、断电器、仪表等所组成的盘、柜、屏、台等二次系统没备；以及通讯、照明、直源电源系统设备。一次系统设备的作用是变换电压，灵活、安全、经济地分配和输送电力；二次系统设备的作用是按程序自动控制、监测、保护一次设备的安全发、供电，保证电能质量。

变压器 变换交流电压设备，按内部冷却方式有油浸自循环、油浸强迫循环和干式三种；按外部冷却方式有风冷却、水冷却和自然冷却等。对容量560千伏安以上的油浸变压器，安装时要作吊芯或吊罩检查，确保内部清洁和零部件固定牢靠。整体变压器安装就位后测定内部绕组绝缘电阻和介质损失角，必要时作内部干燥处理。

断路器 用于切换高压电路的负载，并执行主要电气设备的控制、保护任务。常用的有油断路器和空气断路器等，它具有快速自动重合闸性能，当线路系统发生临时性故障时，能及时切断和恢复送电。安装时要保持支柱垂直，基础牢靠；三相联动误差尽可能小；灭弧室要作分解清扫和检测；触头中心应对正，弹簧压力要均匀，合闸时接触紧密；缓冲器动作灵活；操作时无卡阻和回跳现象；跳、合闸参数符合要求。

隔离开关 是一种无灭弧装置的开关设备，常用于隔离和转换无或小负荷的线路设备。按设计位置就位后，要调整支柱垂直度，相间距离误差不大于允许值，相间连杆要在同一水平线上；合闸时触头相对位置、备用行程、以及分闸时触头间净距或拉角，均应符合设计及规程要求；触头接触应紧密，两侧接触压力要均匀：三相联动时各相刀刃与固定触头接触前后的相差不大于规定值：合闸时触头不应有回跳现象；闭锁装置应灵活、正确、可靠。

盘、柜、屏、台先按设计位置埋设基础槽钢，然后在基础槽钢上找正和固定；校验各种自动化元件和仪表；按设计结线图配线；最后作模拟试验及各系统整定。

辅助设备安装 是保证水轮发电机组和电气配套设备正常运行而设置的公用系统设备。主要有：

油系统 供给水轮发电机组的润滑油和液压操作油：变压器和断路器的绝缘油。并能对用过的油质进行净化再生处理。它由电动油泵、压力和离心滤油机、储油罐及有关管路系统所组成。

压缩空气系统 一般分高压及低压两个系统。高压系统专门向油压装置提供蓄能气压；向空气断路器提供操作和灭弧气压。低压系统用于机组停机制动；检修时给主阀空气围带充气；调相运行时向泄水管充气压水；为厂内风动工具提供风源等。它由相应的空气压缩机、储气罐、油水分离器及有关管路系统组成。

供、排水系统 主要供给机组、变压器、空气压缩机、深井泵等设备所需的冷却和润滑水；全厂消防和生活水；排除大坝、厂房渗漏水和机组检修时尾水管积水等。它由离心泵、深井泵、污水泵、真空泵、滤清器、减压阀、电磁液压阀及有关管路系统组成。对于内水冷的发电机，为供给导体内循环冷却软水，还设有水旋式杂质澄清和离子交换化学除盐设备等。

通风系统 主要为改善厂内防潮和散热条件，由大小通风机和相应的风道组成。

以上多为通用设备，一般均为整体供货，只按常规对重要部位进行分解、清洗、检查和注油，然后按设计位置进行基础固定、管道联接、电气配线，最后作系统操作控制试验及整定。管道弯制要圆滑、平整；明管安装应横平竖直，整齐美观；对工作压力在10千克/厘米²以上的管路、容器、阀门等，应按规定作液压试验。

起动试运行 当一台水轮发电机组和相应的电气及辅助设备安装完毕后，须经成套设备起动试运行检验合格才能移交正式发电。试运行由专门组织的起动验收委员会负责，并按有关技术文件和批准的程序进行。主要内容有：①充水试验：检查过流部位及其设备的可靠性。②空载试验：检验机组摆度、振动及各部轴承温度；考核自动操作控制的准确性和运行的稳定性；测定空载励磁和发电机短路特性；电机干燥并作绕组绝缘耐压试验；整定有关继电保护值。③升压试验：测定励磁、电压、电流的回路特性，作发电机升压及层间耐压试验；带主变压器升流、升压和冲击合闸试验；整定有关继电保护值。④带负荷试验：检查相序及同期回路，作同期并网带负荷试验，进一步检验和调整机组稳定性和可靠性；作过速度和电负荷试验，测定有关特性和整定有关继电保护值。全部试验合格后，连续带72小时额定负荷后即可移交生产。