Comprensión integral do xerador de turbinas hidroeléctricas

1. Tipos e características funcionais do xerador
Un xerador é un dispositivo que xera electricidade cando se somete a enerxía mecánica. Neste proceso de conversión, a enerxía mecánica provén doutras formas de enerxía, como a enerxía eólica, a enerxía da auga, a enerxía térmica, a enerxía solar, etc. Segundo os diferentes tipos de electricidade, os xeradores divídense principalmente en xeradores de corrente continua e xeradores de corrente alterna.

1. Características funcionais do xerador de corrente continua
O xerador de CC ten as características dun uso cómodo e un funcionamento fiable. Pode fornecer enerxía eléctrica directamente para todo tipo de equipos eléctricos que requiren alimentación de CC. Non obstante, hai un conmutador dentro do xerador de CC, que é doado producir faíscas eléctricas e ten unha baixa eficiencia de xeración de enerxía. O xerador de CC xeralmente pódese usar como fonte de alimentación de CC para motores de CC, electrólise, galvanoplastia, carga e excitación de alternadores.

2. Características funcionais do alternador
Un xerador de CA refírese ao xerador que xera CA baixo a acción dunha forza mecánica externa. Este tipo de xerador pódese dividir en xeración de enerxía de CA síncrona
O xerador síncrono é o máis común entre os xeradores de CA. Este tipo de xerador excítase mediante corrente continua, que pode proporcionar tanto potencia activa como potencia reactiva. Pode usarse para subministrar enerxía a varios equipos de carga que requiren alimentación de CA. Ademais, segundo os diferentes motores primarios utilizados, os xeradores síncronos pódense dividir en xeradores de turbinas de vapor, xeradores hidroeléctricos, xeradores diésel e aeroxeradores.
Os alternadores úsanse amplamente; por exemplo, os xeradores utilízanse para a subministración de enerxía en diversas centrais eléctricas, empresas, tendas, subministración de enerxía de reserva doméstica, automóbiles, etc.

Modelo e parámetros técnicos do xerador
Para facilitar a xestión da produción e o uso do xerador, o estado unificou o método de compilación do modelo do xerador e pegou a placa de identificación do xerador na posición obvia da súa carcasa, que inclúe principalmente o modelo do xerador, a tensión nominal, a fonte de alimentación nominal, a potencia nominal, o grao de illamento, a frecuencia, o factor de potencia e a velocidade.

Modelo e significado do xerador
O modelo do xerador adoita ser unha descrición do modelo da unidade, incluíndo o tipo de tensión de saída do xerador, o tipo de unidade xeradora, as características de control, o número de serie do deseño e as características ambientais.
Ademais, os modelos dalgúns xeradores son intuitivos e sinxelos, o que facilita a súa identificación, como se mostra na Figura 6, incluíndo o número de produto, a tensión nominal e a corrente nominal.
(1) Tensión nominal
A tensión nominal refírese á tensión nominal de saída do xerador durante o funcionamento normal e a unidade é kV.
(2) Corrente nominal
A corrente nominal refírese á corrente máxima de traballo do xerador en funcionamento normal e continuo, en Ka. Cando se avalían outros parámetros do xerador, o xerador funciona a esta corrente e o aumento de temperatura do seu enrolamento do estator non excederá o rango admisible.
(3) Velocidade de rotación
A velocidade do xerador refírese á velocidade máxima de rotación do eixe principal do xerador nun prazo de 1 minuto. Este parámetro é un dos parámetros importantes para avaliar o rendemento do xerador.
(4) Frecuencia
A frecuencia refírese ao recíproco do período da onda sinusoidal de CA no xerador e a súa unidade é o hercio (Hz). Por exemplo, se a frecuencia dun xerador é de 50 Hz, indica que a dirección da súa corrente alterna e outros parámetros cambian 50 veces.
(5) Factor de potencia
O xerador xera electricidade por conversión electromagnética e a súa potencia de saída pódese dividir en dous tipos: potencia reactiva e potencia activa. A potencia reactiva úsase principalmente para xerar campo magnético e converter electricidade e magnetismo; a potencia activa ofrécese aos usuarios. Na potencia de saída total do xerador, a proporción da potencia activa é o factor de potencia.
(6) Conexión do estator
A conexión do estator do xerador pódese dividir en dous tipos, concretamente a conexión triangular (en forma de △) e a conexión en estrela (en forma de Y), como se mostra na Figura 9. No xerador, os tres enrolamentos do estator do xerador adoitan estar conectados en estrela.
(7) Clase de illamento
O grao de illamento do xerador refírese principalmente ao grao de resistencia a altas temperaturas do seu material illante. No xerador, o material illante é un elo débil. O material é doado de acelerar o envellecemento e mesmo danarse a temperaturas demasiado altas, polo que o grao de resistencia á calor dos diferentes materiais illantes tamén é diferente. Este parámetro adoita representarse con letras, onde y indica que a temperatura de resistencia á calor é de 90 ℃, a indica que a temperatura de resistencia á calor é de 105 ℃, e indica que a temperatura de resistencia á calor é de 120 ℃, B indica que a temperatura de resistencia á calor é de 130 ℃, f indica que a temperatura de resistencia á calor é de 155 ℃, H indica que a temperatura de resistencia á calor é de 180 ℃ e C indica que a temperatura de resistencia á calor é superior a 180 ℃.
(8) Outros
No xerador, ademais dos parámetros técnicos mencionados, tamén hai parámetros como o número de fases do xerador, o peso total da unidade e a data de fabricación. Estes parámetros son intuitivos e fáciles de entender á hora de lelos, e serven principalmente para que os usuarios os consulten ao usalo ou mercalo.

3. Identificación de símbolos do xerador en liña
O xerador é un dos compoñentes esenciais nos circuítos de control, como os accionamentos eléctricos e as máquinas-ferramenta. Ao debuxar o diagrama esquemático correspondente a cada circuíto de control, o xerador non se reflicte pola súa forma real, senón que se marca con debuxos ou diagramas, letras e outros símbolos que representan a súa función.