El hidrogenerador se compone de rotor, estator, bastidor, cojinete de empuje, cojinete guía, enfriador, freno y otros componentes principales (ver imagen). El estator se compone principalmente de una base, un núcleo de hierro y bobinados. El núcleo del estator está hecho de láminas de acero al silicio laminadas en frío, que pueden ser de estructura integral o dividida según las condiciones de fabricación y transporte. El método de refrigeración del generador de turbina de agua generalmente utiliza refrigeración por aire de circulación cerrada. Las unidades de gran capacidad suelen utilizar agua como medio de refrigeración para enfriar directamente el estator. Si el estator y el rotor se enfrían simultáneamente, se trata de un grupo electrógeno de turbina de agua con refrigeración interna dual por agua.
Para aumentar la capacidad de la unidad hidroeléctrica y convertirla en una unidad gigante, y para mejorar su fiabilidad y durabilidad, se han adoptado numerosas tecnologías nuevas en su estructura. Por ejemplo, para mitigar la dilatación térmica del estator, se utilizan estructuras como el estator flotante y el soporte oblicuo, y el rotor adopta una estructura de disco. Para evitar el aflojamiento de las bobinas del estator, se emplean cuñas elásticas debajo de las tiras para prevenir el desgaste del aislamiento de las varillas de alambre. Asimismo, se ha mejorado la estructura de ventilación para reducir las pérdidas por viento y eliminar las pérdidas por corrientes parásitas, lo que aumenta aún más la eficiencia de la unidad.
Con el desarrollo de la tecnología de fabricación de turbinas para bombas de agua, la velocidad y la capacidad de los motores de los generadores también están aumentando, evolucionando hacia una mayor capacidad y velocidad. En el mundo, las centrales hidroeléctricas de bombeo construidas y equipadas con motores de generadores de gran capacidad y alta velocidad incluyen la central hidroeléctrica de bombeo Dinovic (330 000 kVA, 500 r/min) en el Reino Unido, entre otras.
Mediante el uso de motores generadores con refrigeración interna dual por agua, la bobina del estator, la bobina del rotor y el núcleo del estator se enfrían internamente con agua ionizada, lo que permite aumentar el límite de fabricación del motor generador. El motor generador (425 000 kVA, 300 rpm) de la central hidroeléctrica de bombeo de La Kongshan en Estados Unidos también utiliza refrigeración interna dual por agua.
Aplicación de cojinetes magnéticos de empuje. A medida que aumenta la potencia del motor del generador, también aumenta la velocidad, la carga axial y el par de arranque. Al utilizar cojinetes magnéticos de empuje, la carga axial se ve incrementada por la atracción magnética en sentido contrario a la gravedad, lo que reduce la carga axial, las pérdidas por resistencia axial, la temperatura del cojinete y mejora la eficiencia del equipo. Además, disminuye el par de arranque. El motor del generador (335 000 kVA, 300 r/min) de la central hidroeléctrica de bombeo de Sanglangjing, en Corea del Sur, utiliza cojinetes magnéticos de empuje.
Fecha de publicación: 12 de noviembre de 2021
