El generador hidráulico se compone de rotor, estator, bastidor, cojinete de empuje, cojinete guía, enfriador, freno y otros componentes principales (véase la figura). El estator se compone principalmente de bastidor, núcleo de hierro, bobinado y otros componentes. El núcleo del estator está fabricado con láminas de acero al silicio laminadas en frío, que pueden ser de estructura integral o dividida según las condiciones de fabricación y transporte. El generador de turbina hidráulica generalmente se enfría mediante un circuito cerrado de aire circulante. Las unidades de gran capacidad suelen utilizar agua como medio de refrigeración para enfriar directamente el estator. Cuando el estator y el rotor se enfrían simultáneamente, se trata de un grupo electrógeno con doble refrigeración interna por agua.
Para mejorar la capacidad de una sola unidad de generador hidroeléctrico y desarrollar unidades de gran tamaño, se adoptan numerosas tecnologías nuevas en su estructura para aumentar su fiabilidad y durabilidad. Por ejemplo, para mitigar la dilatación térmica del estator, se utiliza una estructura flotante y un soporte inclinado, mientras que el rotor adopta una estructura de disco. Para evitar la holgura de la bobina del estator, se emplea una tira amortiguadora bajo una cuña elástica que previene el desgaste del aislamiento de la varilla. Asimismo, se mejora la estructura de ventilación y se reducen las pérdidas por viento y por corrientes parásitas en los extremos para optimizar aún más la eficiencia de la unidad.
Con el desarrollo de la tecnología de fabricación de turbinas de bombeo, la velocidad y la capacidad de los motores de los generadores también están aumentando, evolucionando hacia motores de gran capacidad y alta velocidad. Entre las centrales hidroeléctricas de bombeo construidas en el mundo y equipadas con motores de generación de energía de gran capacidad y alta velocidad se encuentra la central hidroeléctrica de bombeo Dinowick (330 000 kVA, 500 rpm) en el Reino Unido.
El motor del generador, que utiliza refrigeración interna por agua doble, refrigera directamente la bobina del estator, la bobina del rotor y el núcleo del estator con agua iónica, lo que permite mejorar el rendimiento del motor. El motor del generador (425 000 kVA, 300 rpm) de la central hidroeléctrica de bombeo de Lakongshan, en Estados Unidos, también utiliza refrigeración interna por agua doble.
Aplicación de cojinetes magnéticos de empuje. Con el aumento de la potencia y la velocidad del motor del generador, también aumentan la carga axial y el par de arranque. Al utilizar cojinetes magnéticos de empuje, la carga axial se ve reforzada por la atracción magnética en sentido contrario a la gravedad, lo que reduce la carga sobre el cojinete, disminuye la resistencia superficial del eje, reduce la temperatura del cojinete y mejora la eficiencia de la unidad, además de disminuir el par de arranque. Se ha adoptado un cojinete magnético de empuje para el motor del generador (335 000 kVA, 300 rpm) de la central hidroeléctrica de bombeo de Sanglangjing en Corea del Sur.
Fecha de publicación: 21 de marzo de 2022
