Sammenlignet med en dampturbinegenerator har en hydrogenerator følgende egenskaber:
(1) Hastigheden er lav. Begrænset af vandhøjden er rotationshastigheden generelt mindre end 750 o/min, og nogle er kun snesevis af omdrejninger i minuttet.
(2) Antallet af magnetiske poler er stort. Da hastigheden er lav, er det nødvendigt at øge antallet af magnetiske poler for at generere 50 Hz elektrisk energi, så magnetfeltet i den skærende statorvikling stadig kan ændre sig 50 gange i sekundet.
(3) Strukturen er stor i størrelse og vægt. På den ene side er hastigheden lav; på den anden side, i tilfælde af belastningsmodstand fra enheden, skal nødlukningstiden for styrevingen være lang for at undgå brud på stålrøret forårsaget af kraftige vandslag, men dette vil medføre en for høj hastighedsstigning på enheden. Derfor skal rotoren have stor vægt og inerti.
(4) Lodret akse anvendes generelt. For at reducere arealbelægning og anlægsomkostninger anvender store og mellemstore vandkraftgeneratorer generelt lodret akse.
Hydrogeneratorer kan opdeles i vertikale og horisontale typer i henhold til den forskellige placering af deres roterende aksler: vertikale hydrogeneratorer kan opdeles i ophængte og paraplylignende typer i henhold til de forskellige positioner af deres axiallejer.
(1) Ophængt hydrogenerator. Akselejet er installeret i midten eller den øvre del af rotorens øvre ramme, hvilket har stabil drift og nem vedligeholdelse, men højden er stor, og anlæggets investering er stor.
(2) Paraply-hydrogenerator. Aksiallejet er installeret i den midterste del af rotoren eller i den øverste del af den nederste ramme. Generelt bør store hydrogeneratorer med mellem og lav hastighed anvende paraplytypen på grund af deres store strukturelle størrelse for at reducere enhedens højde, spare stål og reducere anlæggets investeringer. I de senere år er strukturen til montering af akciallejet på vandturbinens topdæksel blevet udviklet, og enhedens højde kan reduceres.
2. Hovedkomponenter
En vandgenerator består hovedsageligt af stator, rotor, trykleje, øvre og nedre styrelejer, øvre og nedre rammer, ventilations- og køleanordning, bremseanordning og excitationsanordning.
(1) Stator. Det er en komponent til generering af elektrisk energi, som er sammensat af en vikling, en jernkerne og en skal. Fordi statordiameteren på store og mellemstore vandkraftgeneratorer er meget stor, er den generelt sammensat af segmenter til transport.
(2) Rotor. Det er en roterende del, der genererer et magnetfelt, og som består af en støtte, en hjulring og en magnetisk pol. Hjulringen er en ringformet komponent, der består af en vifteformet jernplade. De magnetiske poler er fordelt uden for hjulringen, og hjulringen fungerer som magnetfeltets bane. En streng af store og mellemstore rotorer samles på stedet og opvarmes derefter og monteres på generatorens hovedaksel. I de senere år er der blevet udviklet en rotorakselløs struktur, hvilket betyder, at rotorstøtten er direkte fastgjort på den øvre ende af turbinens hovedaksel. Den største fordel ved denne struktur er, at den kan løse kvalitetsproblemerne ved store støbegods og smedegods forårsaget af store enheder. Derudover kan den også reducere rotorens løftevægt og løftehøjde, hvilket reducerer kraftværkets højde og giver en vis økonomi i kraftværkskonstruktionen.
(3) Aksialleje. Det er en komponent, der bærer den samlede vægt af enhedens roterende del og turbinens aksiale hydrauliske tryk.
(4) Kølesystem. Hydrogeneratoren bruger normalt luft som kølemedium til at køle stator, rotorvikling og statorkerne. Hydrogeneratorer med lille kapacitet anvender ofte åben eller rørventilation, mens store og mellemstore hydrogeneratorer ofte anvender lukket selvcirkulationsventilation. For at forbedre køleintensiteten anvender nogle hydrogeneratorviklinger med høj kapacitet den interne køletilstand, hvor hullederen passerer direkte gennem kølemediet, og kølemediet anvender vand eller nyt medium. Stator- og rotorviklingerne køles internt af vand, og kølemediet er vand eller nyt medium. Stator- og rotorviklingerne, der anvender vandkøling, kaldes dobbelt vandkøling. Stator- og rotorviklingerne og statorkernen, der anvender vandkøling, kaldes fuld vandkøling, men stator- og rotorviklingerne, der anvender vandkøling, kaldes halvvandkøling.
En anden kølemetode til en hydrogenerator er fordampningskøling, hvor flydende medium forbindes med hydrogeneratorens leder for at opnå fordampningskøling. Fordampningskøling har den fordel, at kølemediets varmeledningsevne er meget større end luftens og vandets, og det kan reducere enhedens vægt og størrelse.
(5) Magnetiseringsanordningen og dens udvikling er grundlæggende den samme som for termiske kraftenheder.
Opslagstidspunkt: 1. september 2021
