Hüdroenergia ja hüdrogeneraatori põhiteadmised

1. Hüdrogeneraatori võimsuse ja klassi jaotus
Praegu puudub maailmas ühtne hüdrogeneraatorite võimsuse ja kiiruse klassifitseerimise standard. Hiina olukorra põhjal saab selle võimsuse ja kiiruse jagada ligikaudu järgmise tabeli järgi:
Klassifikatsioon nimivõimsuse PN (kw) nimikiiruse NN (R/min);
Madal kiirus, keskmine kiirus ja suur kiirus;
Mikrohüdrogeneraator < 100 750-1500;
Väikehüdrogeneraatorid 100-500 < 375-600 750-1500;
Keskmise suurusega hüdrogeneraator 500–10 000 < 375–600 750–1500; Suur hüdrogeneraator > 10 000 < 100–375 > 375;

2. Hüdrogeneraatori paigaldusstruktuuri tüüp
Hüdrogeneraatori paigaldusstruktuuri määrab tavaliselt hüdraulilise turbiini tüüp. Peamiselt on olemas järgmised tüübid:

1) Horisontaalne struktuur
Horisontaalse konstruktsiooniga hüdrogeneraatoreid käitavad tavaliselt impulssturbiinid. Horisontaalsed veeturbiiniagregaadid kasutavad tavaliselt kahte või kolme laagrit. Kahe laagriga konstruktsiooni eelised on lühike aksiaalne pikkus, kompaktne konstruktsioon ning mugav paigaldus ja reguleerimine. Kui aga võlli kriitiline kiirus ei vasta nõuetele või laagrikoormus on suur, tuleb kasutada kolme laagriga konstruktsiooni. Enamik kodumaiseid hüdroturbiingeneraatoreid kuulub väikeste ja keskmise suurusega üksuste hulka. Toodetakse ka suuri horisontaalseid seadmeid võimsusega 12,5 MW. Välismaal toodetud horisontaalsed veeturbiingeneraatorid pole haruldased võimsusega 60–70 MW, samas kui pumpelektrijaamadega horisontaalsete veeturbiingeneraatorite ühe üksuse võimsus võib olla 300 MW.

2) Vertikaalne struktuur
Vertikaalset konstruktsiooni kasutatakse laialdaselt kodumajapidamises kasutatavates veeturbiingeneraatorites. Vertikaalseid veeturbiingeneraatoreid käitavad tavaliselt Francise või aksiaalvoolu turbiinid. Vertikaalse konstruktsiooni saab jagada vedrustus- ja vihmavarjutüüpi laagriteks. Rootori ülaosas asuvat generaatori tõukelaagrit nimetatakse ühiselt vedrustus- ja rootori alumises osas asuvat tõukelaagrit nimetatakse ühiselt vihmavarjutüüpi laagriks.

3) Torukujuline struktuur
Toruturbiingeneraatori üksust käitab toruturbiin. Toruturbiin on spetsiaalne aksiaalvooluturbiin, millel on fikseeritud või reguleeritavad labad. Selle peamine omadus on see, et laba telg on paigutatud horisontaalselt või kaldu ning voolu suund on kooskõlas turbiini sisse- ja väljalasketoru suunaga. Toruhüdrogeneraatori eelised on kompaktne konstruktsioon ja kerge kaal. Seda kasutatakse laialdaselt madala veesurvega elektrijaamades.

3. Hüdrogeneraatori konstruktsioonielemendid
Vertikaalne hüdrogeneraator sisaldab peamiselt staatorit, rootorit, ülemist raami, alumist raami, tõukelaagrit, juhtlaagrit, õhkjahutit ja püsimagnetiga turbiini.