Si es neteja la turbina hidràulica amb energia potencial o energia cinètica, la turbina hidràulica començarà a girar. Si connectem el generador a la turbina hidràulica, el generador pot començar a generar electricitat. Si pugem el nivell de l'aigua per netejar la turbina, la velocitat de la turbina augmentarà. Per tant, com més gran sigui la diferència del nivell de l'aigua, més gran serà l'energia cinètica que obtindrà la turbina i més alta serà l'energia elèctrica convertible. Aquest és el principi bàsic de l'energia hidroelèctrica.
El procés de conversió d'energia és: l'energia potencial gravitatòria de l'aigua aigües amunt es converteix en l'energia cinètica del flux d'aigua. Quan l'aigua flueix a través de la turbina, l'energia cinètica es transfereix a la turbina i la turbina acciona el generador per convertir l'energia cinètica en energia elèctrica. Per tant, és el procés de convertir l'energia mecànica en energia elèctrica.
A causa de les diferents condicions naturals de les centrals hidroelèctriques, la capacitat i la velocitat de les unitats hidrogeneradores varien àmpliament. En general, els petits generadors hidroelèctriques i els generadors hidroelèctriques d'alta velocitat accionats per turbines d'impuls adopten principalment estructures horitzontals, mentre que els generadors de velocitat gran i mitjana adopten principalment estructures verticals. Com que la majoria de les centrals hidroelèctriques estan lluny de les ciutats, normalment necessiten subministrar energia a les càrregues a través de llargues línies de transmissió, per tant, el sistema elèctric planteja requisits més alts per a l'estabilitat de funcionament dels generadors hidroelèctriques: els paràmetres del motor s'han de seleccionar acuradament; els requisits per al moment d'inèrcia del rotor són grans. Per tant, l'aspecte del generador hidroelèctric és diferent del del generador de turbina de vapor. El seu diàmetre de rotor és gran i la seva longitud és curta. El temps necessari per a l'arrencada i la connexió a la xarxa de les unitats hidrogeneradores és relativament curt i el despatx de funcionament és flexible. A més de la generació d'energia general, és especialment adequat per a unitats d'afaitar pics i unitats de reserva d'emergència. La capacitat màxima de les unitats generadores de turbina d'aigua ha arribat als 700.000 quilowatts.
Pel que fa al principi del generador, la física de secundària és molt clara, i el seu principi de funcionament es basa en la llei de la inducció electromagnètica i la llei de la força electromagnètica. Per tant, el principi general de la seva construcció és utilitzar la conductivitat magnètica i els materials conductors adequats per formar un circuit magnètic i un circuit per a la inducció electromagnètica mútua per generar energia electromagnètica i aconseguir el propòsit de la conversió d'energia.
El generador de turbina d'aigua és accionat per la turbina d'aigua. El seu rotor és curt i gruixut, el temps necessari per a l'arrencada de la unitat i la connexió a la xarxa és curt, i el despatx d'operacions és flexible. A més de la generació general d'energia, és especialment adequat per a la unitat de reducció de pics de demanda i la unitat de reserva d'emergència. La capacitat màxima de les unitats generadores de turbina d'aigua ha arribat als 800.000 quilowatts.
El generador dièsel funciona amb un motor de combustió interna. És ràpid d'arrencar i fàcil d'operar, però el seu cost de generació d'energia és elevat. S'utilitza principalment com a energia de reserva d'emergència o en zones on la gran xarxa elèctrica no arriba i centrals elèctriques mòbils. La capacitat oscil·la entre diversos quilowatts i diversos quilowatts. El parell de sortida a l'eix del motor dièsel està subjecte a pulsacions periòdiques, per la qual cosa s'han d'evitar els accidents de ressonància i trencament de l'eix.
La velocitat del generador hidroelèctric determinarà la freqüència del corrent altern generat. Per garantir l'estabilitat d'aquesta freqüència, cal estabilitzar la velocitat del rotor. Per estabilitzar la velocitat, la velocitat del motor principal (turbina d'aigua) es pot controlar en un mode de control de bucle tancat. El senyal de freqüència de l'energia CA que s'envia es mostreja i es retroalimenta al sistema de control que controla l'angle d'obertura i tancament de l'àlep guia de la turbina d'aigua per controlar la potència de sortida de la turbina d'aigua. Mitjançant el principi de control de retroalimentació, es pot estabilitzar la velocitat del generador.
Data de publicació: 08-10-2022
