مجموعة المولدات الكهرومائية هي جهاز تحويل طاقة يحول الطاقة الكامنة للماء إلى طاقة كهربائية. تتكون عادةً من توربين مائي، ومولد، ومنظم، ونظام إثارة، ونظام تبريد، ومعدات تحكم في محطة الطاقة.
(1) التوربينات الهيدروليكية: هناك نوعان من التوربينات الهيدروليكية المستخدمة بشكل شائع: النوع النبضي والنوع التفاعلي.
(2) المولد: معظم المولدات هي مولدات متزامنة، ذات سرعة منخفضة، عمومًا أقل من 750 دورة في الدقيقة، وبعضها يحتوي فقط على عشرات الثورات في الدقيقة؛ بسبب السرعة المنخفضة، يوجد العديد من الأقطاب المغناطيسية؛ حجم ووزن هيكل كبير؛ هناك نوعان من تركيب وحدات المولد الهيدروليكي: عمودي وأفقي.
(3) أجهزة تنظيم السرعة والتحكم فيها (بما في ذلك مُنظِّم السرعة وجهاز ضغط الزيت): يتمثل دور مُنظِّم السرعة في تنظيم سرعة التوربين الهيدروليكي، لضمان توافق تردد الطاقة الكهربائية الخارجة مع متطلبات مصدر الطاقة، وتحقيق تشغيل الوحدة (بدء التشغيل، إيقاف التشغيل، تغيير السرعة، زيادة الحمل وتقليله) بشكل آمن واقتصادي. لذلك، يجب أن يلبي أداء المُنظِّم متطلبات التشغيل السريع، والاستجابة السريعة، والاستقرار السريع، وسهولة التشغيل والصيانة، بالإضافة إلى التشغيل اليدوي الموثوق به وأجهزة إيقاف التشغيل في حالات الطوارئ.
(4) نظام الإثارة: المولد الهيدروليكي هو عادةً مولد متزامن كهرومغناطيسي. من خلال التحكم في نظام الإثارة بالتيار المستمر، يمكن تنظيم جهد الطاقة الكهربائية، وتنظيم الطاقة النشطة والتفاعلية، وغيرها من الضوابط، مما يحسن جودة الطاقة الكهربائية الناتجة.
(5) نظام التبريد: يُستخدم التبريد الهوائي بشكل رئيسي في المولدات الهيدروليكية الصغيرة لتبريد أسطح الجزء الثابت والدوار والنواة الحديدية للمولد باستخدام نظام تهوية. ومع ذلك، مع زيادة سعة الوحدة الواحدة، يزداد الحمل الحراري للجزء الثابت والدوار باستمرار. لزيادة طاقة الخرج لكل وحدة حجم للمولد بسرعة معينة، يعتمد المولد الهيدروليكي كبير السعة على وضع التبريد المائي المباشر لملفات الجزء الثابت والدوار؛ أو يتم تبريد ملف الجزء الثابت بالماء، بينما يتم تبريد الجزء الدوار بالرياح القوية.
(6) معدات التحكم في محطة الطاقة: تعتمد معدات التحكم في محطة الطاقة بشكل أساسي على الكمبيوتر الدقيق، والتي تحقق وظائف توصيل الشبكة، وتنظيم الجهد، وتعديل التردد، وتنظيم معامل القدرة، وحماية وتوصيل المولدات الهيدروليكية.
(7) جهاز الكبح: جميع المولدات الهيدروليكية التي تتجاوز سعتها الاسمية قيمة معينة مُجهزة بجهاز كبح، يُستخدم لكبح الدوار باستمرار عند انخفاض السرعة إلى 30%-40% من السرعة الاسمية أثناء إيقاف تشغيل المولد، وذلك لمنع احتراق محمل الدفع بسبب تلف طبقة الزيت عند السرعات المنخفضة. ومن وظائف جهاز الكبح أيضًا رفع الأجزاء الدوارة للمولد بزيت عالي الضغط قبل التركيب والصيانة والتشغيل. يستخدم جهاز الكبح الهواء المضغوط للكبح.
وقت النشر: ٢١ أكتوبر ٢٠٢٢
