La primera central hidroelèctrica del món es va construir a França el 1878 i utilitzava generadors hidroelèctrics per generar electricitat. Fins ara, la fabricació de generadors hidroelèctrics s'havia anomenat la "corona" de la fabricació francesa. Però ja el 1878, el generador hidroelèctric tenia un disseny preliminar. El 1856, va sortir el generador de corrent continu comercial de la marca Lianlian Alliance. El 1865, el francès Casseven i l'italià Marko van imaginar combinar un generador de corrent continu i una turbina d'aigua per generar electricitat. El 1874, Piroski de Rússia també va proposar un disseny per convertir l'energia de l'aigua en energia elèctrica. El 1878, es van construir les primeres centrals hidroelèctriques del món a Gragside Manor a Anglaterra i Sirmite prop de París, França, i va aparèixer el primer lot de generadors hidroelèctrics de corrent continu. El 1891, va néixer el primer generador hidroelèctric modern (Laufen Hydrogenerator Hydrogenerator) a l'empresa Ruitu Olican. Des del 1891 fins a l'actualitat, s'han fet grans progressos en la tecnologia dels generadors hidroelèctrics durant més de 100 anys.
Etapa inicial (1891-1920)
Durant el període inicial del naixement dels generadors hidroelèctrics, la gent connectava un generador de corrent continu ordinari o alternador a una turbina d'aigua per formar un conjunt de generadors hidroelèctrics. En aquell moment, no hi havia cap generador hidroelèctric especialment dissenyat. Quan es va construir la central hidroelèctrica de Lauffen el 1891, va aparèixer un generador hidroelèctric especialment dissenyat. Com que les primeres centrals hidroelèctriques eren petites centrals aïllades amb un petit rang de subministrament d'energia, els paràmetres dels generadors eren molt caòtics, amb diversos voltatges i freqüències. Estructuralment, els hidrogeneradors són majoritàriament horitzontals. A més, la majoria dels hidrogeneradors en la fase inicial són generadors de corrent continu, i més tard apareixen hidrogeneradors de corrent altern monofàsics, trifàsics i bifàsics.
Les empreses fabricants de generadors hidroelèctrics més conegudes en la fase inicial inclouen BBC, Oelikon, Siemens, Westinghouse (WH), Edison i General Motors (GE), etc., i la generació d'energia representativa de turbines hidroelèctriques. La màquina inclou el generador de turbina de corrent altern trifàsic de 300 CV de la central hidroelèctrica de Laufen (1891), el generador de corrent altern trifàsic de 750 kW de la central hidroelèctrica de Folsom als Estats Units (fabricat per GE Corporation, 1893) i el generador hidroelèctric de corrent altern bifàsic de 5000 CV de la central hidroelèctrica d'Adams al costat americà de les cascades del Niàgara (Niagara Falls), generadors hidroelèctrics horitzontals de 12 MNV?A i 16 MV?A (1904-1912) a la central elèctrica d'Ontario al costat canadenc de les cascades del Niàgara, i un generador hidroelèctric de tipus suport de 40 MV?A fabricat per GE el 1920. La central hidroelèctrica de Hellsjon a Suècia va ser construïda el 1893. La central estava equipada amb quatre grups hidroelèctrics horitzontals trifàsics de corrent altern de 344 kV?A. Els generadors van ser fabricats per la General Electric Company (ASEA) de Suècia.
El 1891, es va celebrar l'Exposició Universal a Frankfurt, Alemanya. Per tal de demostrar la transmissió i l'aplicació del corrent altern a la reunió, els organitzadors de la conferència van instal·lar un conjunt de generadors d'hidroturbines a la planta de ciment Portland de Larffen, Alemanya, a 175 km de distància. Per a la il·luminació de l'exposició i l'accionament d'un motor d'inducció trifàsic de 100 CV. L'hidrogenerador de la central elèctrica de Laufen va ser dissenyat per Brown, enginyer en cap de l'empresa Ruitu Oerlikon, i fabricat per l'empresa Oerlikon. El generador és de tipus horitzontal trifàsic, 300 CV, 150 r/min, 32 pols, 40 Hz i la tensió de fase és de 55 ~ 65 V. El diàmetre exterior del generador és de 1752 mm i la longitud del nucli de ferro és de 380 mm. El nombre de ranures de l'estator del generador és de 96, ranures tancades (anomenades forats en aquell moment), cada pol i cada fase és una vareta de coure, la ranura de la vareta de filferro està aïllada amb una placa d'amiant de 2 mm i l'extrem és una vareta de coure nua; el rotor és un anell incrustat Els pols d'urpa del bobinatge de camp. El generador és accionat per una turbina hidràulica vertical a través d'un parell d'engranatges cònics i és excitat per un altre petit generador hidràulic de corrent continu. L'eficiència del generador arriba al 96,5%.
L'èxit del funcionament i la transmissió dels hidrogeneradors de la central elèctrica de Laufen a Frankfurt és la primera prova industrial de transmissió de corrent trifàsic en la història de la humanitat. És un gran avenç en l'aplicació pràctica del corrent altern, especialment del corrent altern trifàsic. El generador també és el primer generador hidrofàsic del món.
L'anterior és el disseny i desenvolupament de generadors hidroelèctrics durant els primers trenta anys. De fet, si observem el procés de desenvolupament de la tecnologia dels generadors hidroelèctrics, els generadors hidroelèctrics generalment tenen una etapa de desenvolupament cada 30 anys. És a dir, el període de 1891 a 1920 va ser l'etapa inicial, el període de 1921 a 1950 va ser l'etapa de creixement tecnològic, el període de 1951 a 1984 va ser l'etapa de desenvolupament ràpid i el període de 1985 a 2010 va ser l'etapa de desenvolupament constant.
Data de publicació: 09 de setembre de 2021
