Kui veeturbiini potentsiaalse või kineetilise energiaga loputada, hakkab see pöörlema. Kui ühendame generaatori veeturbiiniga, hakkab generaator elektrit tootma. Kui tõstame turbiini loputamiseks veetaset, suureneb turbiini kiirus. Seega, mida suurem on veetaseme erinevus, seda suurem on turbiini poolt saadav kineetiline energia ja seda suurem on muundatav elektrienergia. See on hüdroenergia põhiprintsiip.
Energia muundamise protsess on järgmine: ülesvoolu vee gravitatsiooniline potentsiaalne energia muundatakse veevoolu kineetiliseks energiaks. Kui vesi voolab läbi turbiini, kandub kineetiline energia turbiinile ja turbiin paneb generaatori tööle, et muuta kineetiline energia elektrienergiaks. Seega on tegemist mehaanilise energia elektrienergiaks muundamise protsessiga.
Hüdroelektrijaamade erinevate looduslike tingimuste tõttu on hüdrogeneraatorite võimsus ja kiirus väga erinevad. Üldiselt on väikesed hüdrogeneraatorid ja impulssturbiinidega käitatavad kiired hüdrogeneraatorid enamasti horisontaalsed, samas kui suured ja keskmise kiirusega generaatorid on enamasti vertikaalsed. Kuna enamik hüdroelektrijaamu asub linnadest kaugel, peavad nad koormusi tavaliselt elektriga varustama pikkade ülekandeliinide kaudu, mistõttu esitab elektrisüsteem hüdrogeneraatorite töö stabiilsusele kõrgemad nõuded: mootori parameetrid tuleb hoolikalt valida; rootori inertsimomendi nõuded on suured. Seetõttu erineb hüdrogeneraatori välimus auruturbiingeneraatorist. Selle rootori läbimõõt on suur ja pikkus lühike. Hüdrogeneraatorite käivitamiseks ja võrku ühendamiseks kuluv aeg on suhteliselt lühike ning tööjaotus on paindlik. Lisaks üldisele energiatootmisele sobib see eriti hästi tippkoormuse vähendamise ja avariivarustuse jaoks. Veeturbiingeneraatorite maksimaalne võimsus on ulatunud 700 000 kilovattini.
Mis puutub generaatori põhimõtese, siis keskkooli füüsika on väga selge ja selle tööpõhimõte põhineb elektromagnetilise induktsiooni seadusel ja elektromagnetilise jõu seadusel. Seetõttu on selle konstruktsiooni üldpõhimõte kasutada sobivat magnetjuhtivust ja juhtivaid materjale, et moodustada magnetiline vooluring ja vastastikune elektromagnetiline induktsioon, et genereerida elektromagnetilist energiat ja saavutada energia muundamise eesmärk.
Veeturbiingeneraatorit käitab veeturbiin. Selle rootor on lühike ja paks, seadme käivitamiseks ja võrku ühendamiseks kuluv aeg on lühike ning tööjaotus on paindlik. Lisaks üldisele energiatootmisele sobib see eriti hästi tippkoormuse vähendamiseks ja avariivarustuse jaoks. Veeturbiingeneraatorite maksimaalne võimsus on ulatunud 800 000 kilovatti.
Diiselgeneraatorit käitab sisepõlemismootor. See on kiirelt käivitatav ja hõlpsasti käsitsetav, kuid selle elektrienergia tootmise kulud on kõrged. Seda kasutatakse peamiselt avariitoiteallikana või piirkondades, kuhu suur elektrivõrk ei ulatu, ja mobiilsetes elektrijaamades. Võimsus ulatub mõnest kilovatist mitme kilovatini. Diiselmootori võllil olev pöördemoment pulseerib perioodiliselt, seega tuleb vältida resonantsi ja võlli purunemise õnnetusi.
Hüdrogeneraatori kiirus määrab genereeritud vahelduvvoolu sageduse. Selle sageduse stabiilsuse tagamiseks tuleb rootori kiirust stabiliseerida. Kiiruse stabiliseerimiseks saab peamise liikumapanija (veeturbiini) kiirust juhtida suletud ahelaga juhtimisrežiimis. Väljastatava vahelduvvoolu sagedussignaali valim võetakse ja suunatakse tagasi juhtimissüsteemi, mis juhib veeturbiini juhtlaba avanemis- ja sulgemisnurka, et juhtida veeturbiini väljundvõimsust. Tagasiside juhtimise põhimõtte abil saab generaatori kiirust stabiliseerida.
Postituse aeg: 08.10.2022
