La primera central hidroeléctrica del mundo se construyó en Francia en 1878 y utilizaba generadores hidroeléctricos para generar electricidad. Hasta ahora, la fabricación de generadores hidroeléctricos se ha considerado la "corona" de la fabricación francesa. Pero ya en 1878, el generador hidroeléctrico tenía un diseño preliminar. En 1856, salió al mercado el generador de CC comercial de la marca Lianlian Alliance. En 1865, el francés Casseven y el italiano Marko idearon la combinación de un generador de CC y una turbina hidráulica para generar electricidad. En 1874, el ruso Piroski también propuso un diseño para convertir la energía del agua en energía eléctrica. En 1878, se construyeron las primeras centrales hidroeléctricas del mundo en Gragside Manor en Inglaterra y Sirmite cerca de París, Francia, y apareció el primer lote de generadores hidroeléctricos de CC. En 1891, nació el primer generador hidroeléctrico moderno (Laufen Hydrogenerator Hydrogenerator) en Ruitu Olican Company. Desde 1891 hasta la actualidad se han producido enormes avances en la tecnología de generadores hidroeléctricos durante más de 100 años.
Etapa inicial (1891-1920)
Durante el período inicial del nacimiento de los generadores hidroeléctricos, se conectaba un generador de corriente continua o un alternador a una turbina hidráulica para formar un conjunto de generadores hidroeléctricos. En ese momento, no existía un generador hidroeléctrico especialmente diseñado. Cuando se construyó la central hidroeléctrica de Lauffen en 1891, apareció un generador hidroeléctrico especialmente diseñado. Dado que las primeras centrales hidroeléctricas eran pequeñas y aisladas, con un rango de suministro de energía pequeño, los parámetros de los generadores eran muy caóticos, con diversos voltajes y frecuencias. Estructuralmente, los generadores hidroeléctricos son en su mayoría horizontales. Además, la mayoría de los generadores hidroeléctricos en la etapa inicial eran generadores de CC, y más tarde aparecieron los generadores hidroeléctricos de CA monofásica, trifásica y bifásica.
Las empresas de fabricación de generadores hidroeléctricos más conocidas en la etapa inicial incluyen BBC, Oelikon, Siemens, Westinghouse (WH), Edison y General Motors (GE), etc., y la generación de energía de turbina hidroeléctrica representativa La máquina incluye el generador de turbina de CA trifásica de 300 hp de la planta hidroeléctrica de Laufen (1891), el generador de CA trifásico de 750 kW de la central hidroeléctrica de Folsom en los Estados Unidos (fabricado por GE Corporation, 1893), y el generador hidroeléctrico de CA bifásico de 5000 hp de la planta hidroeléctrica de Adams en el lado estadounidense de las cataratas del Niágara (Niagara Falls) (1894), generadores hidroeléctricos horizontales de 12 MNV?A y 16 MV?A (1904-1912) en la central eléctrica de Ontario en el lado canadiense de las cataratas del Niágara, y un soporte de 40 MV?A fabricado por GE en 1920 Tipo generador hidroeléctrico. La central hidroeléctrica de Hellsjon, en Suecia, se construyó en 1893. La central estaba equipada con cuatro grupos electrógenos horizontales de CA trifásica de 344 kV. Los generadores fueron fabricados por la empresa sueca General Electric (ASEA).
En 1891, la Exposición Universal se celebró en Fráncfort, Alemania. Para demostrar la transmisión y aplicación de la corriente alterna en la reunión, los organizadores instalaron un conjunto de generadores de turbina hidráulica en la planta de cemento Portland de Larffen, Alemania, a 175 km de distancia. Para la iluminación de la exposición y el accionamiento de un motor de inducción trifásico de 100 CV. El generador hidráulico de la central eléctrica de Laufen fue diseñado por Brown, ingeniero jefe de Ruitu Oerlikon Company, y fabricado por Oerlikon Company. El generador es trifásico horizontal, de 300 CV, 150 rpm, 32 polos, 40 Hz, y la tensión de fase es de 55-65 V. El diámetro exterior del generador es de 1752 mm y la longitud del núcleo de hierro es de 380 mm. El estator del generador tiene 96 ranuras cerradas (llamadas entonces agujeros). Cada polo y cada fase es una varilla de cobre. La ranura de la varilla de alambre está aislada con una placa de amianto de 2 mm y el extremo es una varilla de cobre desnudo. El rotor es un anillo incrustado en los polos de garra del devanado de campo. El generador es accionado por una turbina hidráulica vertical mediante un par de engranajes cónicos y excitado por otro pequeño generador hidráulico de CC. La eficiencia del generador alcanza el 96,5 %.
La exitosa operación y transmisión de los generadores hidroeléctricos de la central eléctrica de Laufen a Fráncfort constituye la primera prueba industrial de transmisión de corriente trifásica en la historia de la humanidad. Representa un gran avance en la aplicación práctica de la corriente alterna, especialmente de la corriente alterna trifásica. Este generador es también el primer generador hidroeléctrico trifásico del mundo.
Lo anterior describe el diseño y desarrollo de generadores hidroeléctricos durante los primeros treinta años. De hecho, si analizamos el proceso de desarrollo de la tecnología de generadores hidroeléctricos, estos generalmente experimentan una etapa de desarrollo cada 30 años. Es decir, el período de 1891 a 1920 fue la etapa inicial, el de 1921 a 1950 la de crecimiento tecnológico, el de 1951 a 1984 la de rápido desarrollo, y el de 1985 a 2010 la de desarrollo constante.
Hora de publicación: 09-sep-2021
