A primeira central hidroeléctrica do mundo construíuse en Francia en 1878 e utilizaba xeradores hidroeléctricos para xerar electricidade. Ata o de agora, a fabricación de xeradores hidroeléctricos foi chamada a "coroa" da fabricación francesa. Pero xa en 1878, o xerador hidroeléctrico tiña un deseño preliminar. En 1856, saíu ao mercado o xerador comercial de corrente continua da marca Lianlian Alliance. En 1865, o francés Casseven e o italiano Marko concibiron a combinación dun xerador de corrente continua e unha turbina de auga para xerar electricidade. En 1874, Piroski de Rusia tamén propuxo un deseño para converter a enerxía da auga en enerxía eléctrica. En 1878, construíronse as primeiras centrais hidroeléctricas do mundo en Gragside Manor en Inglaterra e Sirmite preto de París, Francia, e apareceu o primeiro lote de xeradores hidroeléctricos de corrente continua. En 1891, naceu o primeiro xerador hidroeléctrico moderno (Laufen Hydrogenerator Hydrogenerator) na empresa Ruitu Olican. Desde 1891 ata a actualidade, fixéronse enormes progresos na tecnoloxía dos xeradores hidroeléctricos durante máis de 100 anos.
Etapa inicial (1891-1920)
Durante o período inicial do nacemento dos xeradores hidroeléctricos, a xente conectaba un xerador de corrente continua ordinario ou alternador a unha turbina de auga para formar un conxunto de xeradores hidroeléctricos. Naquel momento, non existía ningún xerador hidroeléctrico especialmente deseñado. Cando se construíu a central hidroeléctrica de Lauffen en 1891, apareceu un xerador hidroeléctrico especialmente deseñado. Dado que as primeiras centrais hidroeléctricas eran centrais pequenas e illadas cun pequeno rango de subministración de enerxía, os parámetros dos xeradores eran moi caóticos, con varias voltaxes e frecuencias. Estruturalmente, os hidroxeradores son na súa maioría horizontais. Ademais, a maioría dos hidroxeradores na fase inicial son xeradores de corrente continua e, máis tarde, aparecen hidroxeradores de corrente alterna monofásicos, trifásicos e bifásicos.
Entre as empresas fabricantes de xeradores hidroeléctricos máis coñecidas na fase inicial inclúense BBC, Oelikon, Siemens, Westinghouse (WH), Edison e General Motors (GE), etc., e empresas representativas da xeración de enerxía por turbinas hidroeléctricas. A máquina inclúe o xerador de turbina de CA trifásico de 300 CV da central hidroeléctrica de Laufen (1891), o xerador de CA trifásico de 750 kW da central hidroeléctrica de Folsom nos Estados Unidos (fabricado por GE Corporation, 1893) e o xerador hidroeléctrico de CA bifásico de 5000 CV da central hidroeléctrica de Adams, no lado americano das cataratas do Niágara (cataratas do Niágara), xeradores hidroeléctricos horizontais de 12 MNV⁻A e 16 MV⁻A (1904-1912) na central eléctrica de Ontario, no lado canadense das cataratas do Niágara, e un xerador hidroeléctrico de tipo pedestal de 40 MV⁻A fabricado por GE en 1920. A central hidroeléctrica de Hellsjon, en Suecia, foi construída en 1893. A central eléctrica estaba equipada con catro grupos hidroxeradores horizontais trifásicos de corrente alterna de 344 kV/A. Os xeradores foron fabricados pola General Electric Company (ASEA) de Suecia.
En 1891, celebrouse a Exposición Mundial en Frankfurt, Alemaña. Para demostrar a transmisión e a aplicación da corrente alterna na reunión, os organizadores da conferencia instalaron un conxunto de xeradores de hidroturbinas na planta de cemento Portland en Larffen, Alemaña, a 175 km de distancia. Para a iluminación da exposición e o accionamento dun motor de indución trifásico de 100 CV. O hidroxerador da central eléctrica de Laufen foi deseñado por Brown, enxeñeiro xefe da empresa Ruitu Oerlikon, e fabricado por esta empresa. O xerador é de tipo horizontal trifásico, de 300 CV, 150 r/min, 32 polos, 40 Hz e a tensión de fase é de 55~65 V. O diámetro exterior do xerador é de 1752 mm e a lonxitude do núcleo de ferro é de 380 mm. O número de ranuras do estator do xerador é de 96, ranuras pechadas (chamadas buratos naquel momento), cada polo e cada fase é unha varilla de cobre, a ranura da varilla de arame está illada cunha placa de amianto de 2 mm e o extremo é unha varilla de cobre espida; o rotor é un anel incrustado Os polos de garra do enrolamento de campo. O xerador é accionado por unha turbina hidráulica vertical a través dun par de engrenaxes cónicas e é excitado por outro pequeno xerador hidráulico de CC. A eficiencia do xerador alcanza o 96,5 %.
O funcionamento e a transmisión exitosos dos hidroxeradores da central eléctrica de Laufen a Frankfurt constitúen a primeira proba industrial de transmisión de corrente trifásica na historia da humanidade. Trátase dun gran avance na aplicación práctica da corrente alterna, especialmente da corrente alterna trifásica. O xerador é tamén o primeiro hidroxerador trifásico do mundo.
O anterior é o deseño e desenvolvemento de xeradores hidroeléctricos nos primeiros trinta anos. De feito, observando o proceso de desenvolvemento da tecnoloxía de xeradores hidroeléctricos, os xeradores hidroeléctricos adoitan ter unha etapa de desenvolvemento cada 30 anos. É dicir, o período de 1891 a 1920 foi a etapa inicial, o período de 1921 a 1950 foi a etapa de crecemento tecnolóxico, o período de 1951 a 1984 foi a etapa de desenvolvemento rápido e o período de 1985 a 2010 foi a etapa de desenvolvemento constante.
Data de publicación: 09-09-2021
