Промийте водната турбина с потенциална или кинетична енергия и тя започва да се върти. Ако свържем генератора към водната турбина, той може да започне да генерира електричество. Ако повишим нивото на водата, за да промием турбината, скоростта на турбината ще се увеличи. Следователно, колкото по-голяма е разликата в нивото на водата, толкова по-голяма е кинетичната енергия, получена от турбината, и толкова по-висока е конвертируемата електрическа енергия. Това е основният принцип на водноелектрическата енергия.
Процесът на преобразуване на енергията е следният: гравитационната потенциална енергия на водата нагоре по течението се преобразува в кинетичната енергия на водния поток. Когато водата тече през турбината, кинетичната енергия се предава на турбината, а турбината задвижва генератора, който превръща кинетичната енергия в електрическа. Следователно, това е процес на преобразуване на механичната енергия в електрическа.
Поради различните природни условия на водноелектрическите централи, капацитетът и скоростта на хидрогенераторните агрегати варират значително. Като цяло, малките хидрогенератори и високоскоростните хидрогенератори, задвижвани от импулсни турбини, най-често използват хоризонтални конструкции, докато големите и средноскоростните генератори използват предимно вертикални конструкции. Тъй като повечето водноелектрически централи са далеч от градовете, те обикновено трябва да захранват товари чрез дълги електропроводи, следователно енергийната система поставя по-високи изисквания за стабилността на работа на хидрогенераторите: параметрите на двигателя трябва да бъдат внимателно подбрани; Изискванията за момента на инерция на ротора са големи. Следователно, външният вид на хидрогенератора е различен от този на паротурбинния генератор. Диаметърът на ротора му е голям, а дължината му е кратка. Времето, необходимо за стартиране и свързване на хидрогенераторните агрегати към мрежата, е сравнително кратко, а диспечерирането на работата е гъвкаво. В допълнение към общото производство на електроенергия, той е особено подходящ за агрегати за намаляване на пиковите натоварвания и аварийни резервни агрегати. Максималният капацитет на воднотурбинните генераторни агрегати е достигнал 700 000 киловата.
Що се отнася до принципа на генератора, физиката в гимназията е много ясна и принципът му на работа се основава на закона за електромагнитната индукция и закона за електромагнитната сила. Следователно, общият принцип на неговото конструиране е да се използват подходящи магнитни проводимости и проводими материали, за да се образува магнитна верига и верига за взаимна електромагнитна индукция, за да се генерира електромагнитна енергия и да се постигне целта на преобразуване на енергия.
Воднотурбинният генератор се задвижва от водна турбина. Роторът му е къс и дебел, времето, необходимо за стартиране на агрегата и свързване към мрежата, е кратко, а диспечерското управление на работата е гъвкаво. В допълнение към общото производство на електроенергия, той е особено подходящ за блок за намаляване на пиковите натоварвания и аварийни резервни блокове. Максималният капацитет на воднотурбинните генераторни агрегати е достигнал 800 000 киловата.
Дизеловият генератор се задвижва от двигател с вътрешно горене. Стартира бързо и е лесен за работа, но разходите за производство на електроенергия са високи. Използва се главно като резервно захранване при аварийни ситуации или в райони, където голямата електропреносна мрежа не достига, както и в мобилни електроцентрали. Капацитетът варира от няколко киловата до няколко киловата. Въртящият момент на вала на дизеловия двигател е подложен на периодични пулсации, така че трябва да се предотвратяват резонанс и аварии счупване на вала.
Скоростта на хидрогенератора ще определи честотата на генерирания променлив ток. За да се осигури стабилност на тази честота, скоростта на ротора трябва да бъде стабилизирана. За да се стабилизира скоростта, скоростта на главния двигател (водната турбина) може да се контролира в режим на управление със затворен контур. Честотният сигнал на изходния променлив ток се взема от семплиране и се подава обратно към системата за управление, която контролира ъгъла на отваряне и затваряне на направляващата лопатка на водната турбина, за да се контролира изходната мощност на водната турбина. Чрез принципа на управление с обратна връзка, скоростта на генератора може да се стабилизира.
Време на публикуване: 08 октомври 2022 г.
