Al purgar la turbina hidráulica con energía potencial o cinética, esta comienza a girar. Si conectamos el generador a la turbina, este puede generar electricidad. Si elevamos el nivel del agua para purgar la turbina, su velocidad aumentará. Por lo tanto, cuanto mayor sea la diferencia de nivel del agua, mayor será la energía cinética obtenida por la turbina y mayor la energía eléctrica convertible. Este es el principio básico de la energía hidroeléctrica.
El proceso de conversión de energía consiste en convertir la energía potencial gravitacional del agua aguas arriba en energía cinética del flujo. Cuando el agua fluye a través de la turbina, la energía cinética se transfiere a esta, y esta impulsa el generador para convertirla en energía eléctrica. Por lo tanto, se trata del proceso de conversión de energía mecánica en energía eléctrica.
Debido a las diferentes condiciones naturales de las centrales hidroeléctricas, la capacidad y la velocidad de los generadores hidroeléctricos varían considerablemente. Generalmente, los pequeños generadores hidroeléctricos y los generadores hidroeléctricos de alta velocidad impulsados por turbinas de impulso adoptan estructuras horizontales, mientras que los generadores de velocidad grande y media suelen adoptar estructuras verticales. Dado que la mayoría de las centrales hidroeléctricas se encuentran alejadas de las ciudades, suelen necesitar suministrar energía a las cargas a través de largas líneas de transmisión. Por lo tanto, el sistema eléctrico impone mayores requisitos de estabilidad operativa a los generadores hidroeléctricos: los parámetros del motor deben seleccionarse cuidadosamente; los requisitos para el momento de inercia del rotor son elevados. Por lo tanto, el aspecto del generador hidroeléctrico difiere del de un generador de turbina de vapor. Su rotor tiene un diámetro grande y una longitud corta. El tiempo necesario para el arranque y la conexión a la red de los generadores hidroeléctricos es relativamente corto, y el despacho de la operación es flexible. Además de la generación de energía general, es especialmente adecuado para unidades de reducción de picos y unidades de reserva de emergencia. La capacidad máxima de los generadores de turbina hidráulica ha alcanzado los 700.000 kilovatios.
En cuanto al principio del generador, la física de secundaria es muy clara, y su funcionamiento se basa en las leyes de inducción electromagnética y de fuerza electromagnética. Por lo tanto, el principio general de su construcción consiste en utilizar materiales conductores y una conductividad magnética adecuada para formar un circuito magnético y un circuito de inducción electromagnética mutua, generando energía electromagnética y logrando la conversión de energía.
El generador de turbina hidráulica es impulsado por una turbina hidráulica. Su rotor es corto y grueso, el tiempo de arranque y conexión a la red es corto, y el despacho de la operación es flexible. Además de la generación de energía general, es especialmente adecuado para unidades de reducción de picos y unidades de reserva de emergencia. La capacidad máxima de los generadores de turbina hidráulica alcanza los 800.000 kilovatios.
El generador diésel es impulsado por un motor de combustión interna. Es de arranque rápido y fácil de operar, pero su costo de generación de energía es elevado. Se utiliza principalmente como energía de respaldo en emergencias o en zonas donde la red eléctrica principal no llega y donde hay centrales eléctricas móviles. Su capacidad varía de varios kilovatios a varios kilovatios. El par de salida en el eje del motor diésel está sujeto a pulsaciones periódicas, por lo que es fundamental evitar accidentes por resonancia y rotura del eje.
La velocidad del generador hidroeléctrico determina la frecuencia de la corriente alterna generada. Para garantizar la estabilidad de esta frecuencia, es necesario estabilizar la velocidad del rotor. Para ello, la velocidad del motor primario (turbina hidráulica) se puede controlar mediante un modo de control de bucle cerrado. La señal de frecuencia de la corriente alterna (CA) que se envía se muestrea y se retroalimenta al sistema de control, que controla el ángulo de apertura y cierre del álabe guía de la turbina hidráulica para regular la potencia de salida de esta. Mediante el principio de control de retroalimentación, se puede estabilizar la velocidad del generador.
Hora de publicación: 08-oct-2022
