Първата в света водноелектрическа централа е построена във Франция през 1878 г. и използва водноелектрически генератори за производство на електроенергия. Досега производството на водноелектрически генератори се нарича „короната“ на френското производство. Но още през 1878 г. водноелектрическият генератор има предварителен проект. През 1856 г. се появява търговският генератор за постоянен ток марка Lianlian Alliance. През 1865 г. французинът Касевен и италианецът Марко предвиждат комбиниране на генератор за постоянен ток и водна турбина за генериране на електроенергия. През 1874 г. Пироски от Русия също предлага проект за превръщане на водната енергия в електрическа енергия. През 1878 г. първите водноелектрически централи в света са построени в имението Грагсайд в Англия и Сирмите близо до Париж, Франция, и се появява първата партида водноелектрически генератори за постоянен ток. През 1891 г. в компанията Ruitu Olican е създаден първият модерен водноелектрически генератор (Laufen Hydrogenerator Hydrogenerator). От 1891 г. до наши дни е постигнат огромен напредък в технологията на водноелектрическите генератори за повече от 100 години.
Начален етап (1891-1920)
В началния период на зараждането на водноелектрическите генератори, хората са свързвали обикновен генератор на постоянен ток или алтернатор към водна турбина, за да образуват комплект водноелектрически генератори. По това време не е имало специално проектиран водноелектрически генератор. Когато водноелектрическата централа Лауфен е построена през 1891 г., се появява специално проектиран водноелектрически генератор. Тъй като ранните водноелектрически централи са били малки, изолирани електроцентрали с малък диапазон на захранване, параметрите на генераторите са били много хаотични, с различни напрежения и честоти. Структурно хидрогенераторите са предимно хоризонтални. Освен това, повечето хидрогенератори в началния етап са генератори на постоянен ток, а по-късно се появяват еднофазни, трифазни и двуфазни хидрогенератори на променлив ток.
По-известните компании за производство на хидрогенератори в началния етап включват BBC, Oelikon, Siemens, Westinghouse (WH), Edison и General Motors (GE) и др., както и представителни хидротурбинни генератори. Машината включва трифазен променливотоков турбинен генератор с мощност 300 к.с. на водноелектрическата централа Laufen (1891 г.), трифазен променливотоков генератор с мощност 750 kW на водноелектрическата централа Folsom в Съединените щати (произведен от GE Corporation, 1893 г.) и двуфазен променливотоков хидроелектрически генератор с мощност 5000 к.с. на водноелектрическата централа Adams от американската страна на Ниагарския водопад (Niagara Falls) (1894 г.), хоризонтални хидроелектрически генератори 12MNV⁻A и 16MV⁻A (1904-1912 г.) в електроцентралата Ontario от канадската страна на Ниагарския водопад и стойка 40MV⁻A, произведена от GE през 1920 г. Водноелектрическата централа Хелшон в Швеция е построена през 1893 г. Електроцентралата е оборудвана с четири трифазни хоризонтални хидрогенераторни агрегата с променлив ток 344 kV?A. Генераторите са произведени от шведската компания General Electric Company (ASEA).
През 1891 г. във Франкфурт, Германия, се провежда Световното изложение. За да демонстрират предаването и приложението на променлив ток на срещата, организаторите на конференцията инсталират комплект хидротурбинни генератори в циментовия завод в Ларфен, Германия, на 175 км. За осветление на изложбата и задвижване на трифазен асинхронен двигател с мощност 100 к.с. Хидрогенераторът на електроцентралата Лауфен е проектиран от Браун, главен инженер на компанията Руиту Оерликон, и е произведен от компанията Оерликон. Генераторът е трифазен хоризонтален тип, 300 к.с., 150 об/мин, 32 полюса, 40Hz, а фазното напрежение е 55~65V. Външният диаметър на генератора е 1752 мм, а дължината на желязната сърцевина е 380 мм. Броят на слотовете на статора на генератора е 96, затворени слотове (наричани по това време отвори), всеки полюс и всяка фаза е меден прът, слотът на телената пръчка е изолиран с 2 мм азбестова плоча, а краят е гол меден прът; роторът е вграден пръстен. Полюсите на възбуждащата намотка са с нокът. Генераторът се задвижва от вертикална хидравлична турбина чрез чифт конусни зъбни колела и се възбужда от друг малък DC хидравличен генератор. КПД на генератора достига 96,5%.
Успешното функциониране и предаване на хидрогенераторите на електроцентралата Лауфен до Франкфурт е първият индустриален тест за трифазно предаване на ток в човешката история. Това е пробив в практическото приложение на променливия ток, особено на трифазния променлив ток. Генераторът е и първият трифазен хидрогенератор в света.
Горното е описание на проектирането и разработването на водноелектрически генератори през първите тридесет години. Всъщност, ако разгледаме процеса на развитие на технологията на водноелектрически генератори, те обикновено преминават през етап на развитие на всеки 30 години. Тоест, периодът от 1891 до 1920 г. е начален етап, периодът от 1921 до 1950 г. е етап на технологичен растеж, периодът от 1951 до 1984 г. е етап на бързо развитие, а периодът от 1985 до 2010 г. е етап на стабилно развитие.
Време на публикуване: 09 септември 2021 г.
