معرفة أساسية بالطاقة الكهرومائية ومولدات الطاقة الكهرومائية

1- تقسيم سعة ونوعية مولد الطاقة الكهرومائية
لا يوجد حاليًا معيار موحد لتصنيف قدرة وسرعة مولدات الطاقة الكهرومائية في العالم. وبحسب الوضع في الصين، يمكن تقسيم قدرتها وسرعتها تقريبًا وفقًا للجدول التالي:
تصنيف القدرة المقدرة PN (كيلوواط) السرعة المقدرة NN (دورة / دقيقة)؛
سرعة منخفضة، سرعة متوسطة، وسرعة عالية؛
مولدات الطاقة الكهرومائية الصغيرة < 100 750-1500؛
مولدات الطاقة الكهرومائية الصغيرة 100-500 < 375-600 750-1500؛
مولد كهرومائي متوسط ​​الحجم 500-10000 < 375-600 750-1500؛ مولد كهرومائي كبير > 10000 < 100-375 > 375؛

2- نوع هيكل تركيب مولد الطاقة الكهرومائية
يُحدد نوع التوربين الهيدروليكي عادةً هيكل تركيب مولد الطاقة الكهرومائية. وهناك الأنواع الرئيسية التالية:

1) الهيكل الأفقي
تُدار مولدات الطاقة الكهرومائية ذات البنية الأفقية عادةً بواسطة توربينات دافعة. وتستخدم وحدات التوربينات المائية الأفقية عادةً محملين أو ثلاثة. تتميز بنية المحملين بقصر طول المحور، وصغر الحجم، وسهولة التركيب والضبط. مع ذلك، عندما لا تفي السرعة الحرجة للعمود بالمتطلبات أو يكون حمل المحمل كبيرًا، يصبح من الضروري اعتماد بنية المحمل الثلاثي. تنتمي معظم وحدات مولدات التوربينات المائية المحلية إلى الوحدات الصغيرة والمتوسطة الحجم. كما تُنتج وحدات أفقية كبيرة بسعة 12.5 ميغاواط. وتُعد وحدات مولدات التوربينات المائية الأفقية المُنتجة في الخارج شائعة بسعة 60-70 ميغاواط، بينما قد تصل سعة الوحدة الواحدة من وحدات مولدات التوربينات المائية الأفقية المزودة بمحطات تخزين الطاقة بالضخ إلى 300 ميغاواط.

2) الهيكل الرأسي
يُستخدم الهيكل الرأسي على نطاق واسع في وحدات توليد الطاقة المائية المنزلية. وتُدار هذه الوحدات عادةً بواسطة توربينات فرانسيس أو توربينات التدفق المحوري. وينقسم الهيكل الرأسي إلى نوعين: نوع التعليق ونوع المظلة. يُشار إلى محمل الدفع الموجود في الجزء العلوي من الدوار باسم نوع التعليق، بينما يُشار إلى محمل الدفع الموجود في الجزء السفلي من الدوار باسم نوع المظلة.

3) بنية أنبوبية
تُدار وحدة توليد الطاقة بالتوربين الأنبوبي بواسطة التوربين الأنبوبي نفسه. والتوربين الأنبوبي نوع خاص من التوربينات ذات التدفق المحوري، ويتميز بشفرات دوارة ثابتة أو قابلة للتعديل. وتتمثل ميزته الرئيسية في أن محور الدوران يكون أفقيًا أو مائلًا، وأن اتجاه التدفق يتوافق مع اتجاه تدفق أنبوبي الدخول والخروج للتوربين. يتميز مولد الطاقة الكهرومائي الأنبوبي ببنية مدمجة ووزن خفيف، ويُستخدم على نطاق واسع في محطات توليد الطاقة ذات منسوب المياه المنخفض.

3- المكونات الهيكلية للمولد الكهرومائي
يتكون مولد الطاقة الكهرومائية العمودي بشكل أساسي من الجزء الثابت، والجزء الدوار، والإطار العلوي، والإطار السفلي، ومحمل الدفع، ومحمل التوجيه، ومبرد الهواء، وتوربين المغناطيس الدائم.