Prva hidroelektrana na svijetu izgrađena je u Francuskoj 1878. godine i koristila je hidroelektrične generatore za proizvodnju električne energije. Do sada se proizvodnja hidroelektričnih generatora nazivala "krunom" francuske proizvodnje. Ali već 1878. godine, hidroelektrični generator imao je preliminarni dizajn. Godine 1856. pojavio se komercijalni DC generator marke Lianlian Alliance. Godine 1865. Francuz Casseven i Italijan Marko zamislili su kombinaciju DC generatora i vodene turbine za proizvodnju električne energije. Godine 1874. Piroski iz Rusije također je predložio dizajn za pretvaranje energije vode u električnu energiju. Godine 1878. izgrađene su prve hidroelektrane na svijetu u Gragside Manoru u Engleskoj i Sirmiteu blizu Pariza u Francuskoj, a pojavila se i prva serija DC hidroelektričnih generatora. Godine 1891. rođen je prvi moderni hidroelektrični generator (Laufen Hydrogenerator Hydrogenerator) u kompaniji Ruitu Olican. Od 1891. godine do danas, ogroman napredak je postignut u tehnologiji hidroelektričnih generatora više od 100 godina.
Početna faza (1891-1920)
Tokom početnog perioda nastanka hidroelektričnih generatora, ljudi su spajali običan generator jednosmjerne struje ili alternator na vodenu turbinu kako bi formirali set hidroelektričnih generatora. U to vrijeme nije postojao posebno dizajniran hidroelektrični generator. Kada je hidroelektrana Lauffen izgrađena 1891. godine, pojavio se posebno dizajniran hidroelektrični generator. Budući da su rane hidroelektrane bile male, izolirane elektrane s malim rasponom napajanja, parametri generatora bili su vrlo haotični, s različitim naponima i frekvencijama. Strukturno, hidrogeneratori su uglavnom horizontalni. Osim toga, većina hidrogeneratora u početnoj fazi su generatori jednosmjerne struje, a kasnije se pojavljuju jednofazni AC, trofazni AC i dvofazni AC hidrogeneratori.
Među poznatijim kompanijama za proizvodnju hidrogeneratora u početnoj fazi su BBC, Oelikon, Siemens, Westinghouse (WH), Edison i General Motors (GE) itd., a reprezentativne hidroturbinske proizvodnje energije uključuju trofazni AC turbinski generator od 300 KS hidroelektrane Laufen (1891.), trofazni AC generator hidroelektrane Folsom u Sjedinjenim Državama od 750 kW (proizveden od strane GE Corporation, 1893.), te dvofazni AC hidroelektranu Adams na američkoj strani Niagarinih vodopada (Niagara Falls) od 5000 KS (1894.), horizontalne hidroelektrične generatore od 12MNV?A i 16MV?A (1904-1912.) u elektrani Ontario na kanadskoj strani Niagarinih vodopada, te postolje od 40MV?A koje je GE proizveo 1920. godine. Hidroelektrana Hellsjon u Švedskoj izgrađena je 1893. godine. Elektrana je bila opremljena sa četiri trofazna horizontalna hidrogeneratora naizmjenične struje od 344 kV?A. Generatore je proizvela švedska kompanija General Electric (ASEA).
Godine 1891. u Frankfurtu, u Njemačkoj, održana je Svjetska izložba. Kako bi na sastanku demonstrirali prijenos i primjenu naizmjenične struje, organizatori konferencije instalirali su set hidroturbinskih generatora u cementari Portland u Larffenu, u Njemačkoj, udaljenoj 175 km. Koristili su rasvjetu izložbe i pogon trofaznog indukcionog motora od 100 KS. Hidrogenerator elektrane Laufen dizajnirao je Brown, glavni inženjer kompanije Ruitu Oerlikon, a proizvela ga je kompanija Oerlikon. Generator je trofazni horizontalnog tipa, 300 KS, 150 okretaja u minuti, 32 pola, 40 Hz, a fazni napon je 55~65 V. Vanjski promjer generatora je 1752 mm, a dužina željeznog jezgra je 380 mm. Broj utora statora generatora je 96, zatvorenih utora (tada nazvanih rupama), svaki pol i svaka faza je bakarna šipka, utor žičane šipke je izolovan azbestnom pločom od 2 mm, a kraj je gola bakarna šipka; rotor je ugrađeni prsten kandžastih polova namotaja polja. Generator pokreće vertikalna hidraulična turbina preko para konusnih zupčanika, a pobuđuje ga drugi mali DC hidraulički generator. Stepen korisnosti generatora dostiže 96,5%.
Uspješan rad i prenos hidrogeneratora elektrane Laufen do Frankfurta predstavlja prvo industrijsko testiranje trofaznog prijenosa struje u ljudskoj historiji. To je proboj u praktičnoj primjeni naizmjenične struje, posebno trofazne naizmjenične struje. Generator je ujedno i prvi trofazni hidrogenerator na svijetu.
Gore navedeno predstavlja dizajn i razvoj hidroelektričnih generatora u prvih trideset godina. U stvari, posmatrajući proces razvoja tehnologije hidroelektričnih generatora, hidroelektrični generatori su uglavnom faza razvoja svakih 30 godina. To jest, period od 1891. do 1920. godine bio je početna faza, period od 1921. do 1950. godine bio je faza tehnološkog rasta, period od 1951. do 1984. godine bio je faza brzog razvoja, a period od 1985. do 2010. godine bio je faza stabilnog razvoja.
Vrijeme objave: 09.09.2021.
