हाइड्रो टर्बाइन जनरेटर का विकास इतिहास

विश्व का पहला जलविद्युत ऊर्जा संयंत्र 1878 में फ्रांस में बनाया गया था और इसमें बिजली उत्पादन के लिए जलविद्युत जनरेटरों का उपयोग किया गया था। आज तक, जलविद्युत जनरेटरों के निर्माण को फ्रांसीसी विनिर्माण का "शिखर" कहा जाता है। लेकिन 1878 में ही जलविद्युत जनरेटर का प्रारंभिक डिज़ाइन तैयार हो गया था। 1856 में, लियानलियन एलायंस ब्रांड का व्यावसायिक डीसी जनरेटर बाज़ार में आया। 1865 में, फ्रांसीसी कैसवेन और इतालवी मार्को ने बिजली उत्पादन के लिए डीसी जनरेटर और जल टरबाइन को संयोजित करने की परिकल्पना की। 1874 में, रूस के पिरोस्की ने भी जल ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करने का एक डिज़ाइन प्रस्तावित किया। 1878 में, विश्व के पहले जलविद्युत संयंत्र इंग्लैंड के ग्रैगसाइड मनोर और फ्रांस के पेरिस के पास सिरमाइट में बनाए गए थे, और डीसी जलविद्युत जनरेटरों का पहला बैच सामने आया। 1891 में, रुइतु ओलिकन कंपनी में पहला आधुनिक जलविद्युत जनरेटर (लौफेन हाइड्रोजेनरेटर) अस्तित्व में आया। 1891 से लेकर आज तक, 100 से अधिक वर्षों में जलविद्युत जनरेटर प्रौद्योगिकी में भारी प्रगति हुई है।

प्रारंभिक चरण (1891-1920)
जलविद्युत जनरेटरों के प्रारंभिक विकास के दौरान, लोग एक साधारण प्रत्यक्ष धारा जनरेटर या अल्टरनेटर को जल टरबाइन से जोड़कर जलविद्युत जनरेटरों का एक सेट बनाते थे। उस समय, कोई विशेष रूप से डिज़ाइन किया गया जलविद्युत जनरेटर उपलब्ध नहीं था। 1891 में लॉफेन जलविद्युत संयंत्र के निर्माण के बाद, एक विशेष रूप से डिज़ाइन किया गया जलविद्युत जनरेटर अस्तित्व में आया। चूंकि प्रारंभिक जलविद्युत संयंत्र छोटे, पृथक विद्युत संयंत्र थे जिनकी विद्युत आपूर्ति सीमा सीमित थी, इसलिए जनरेटरों के पैरामीटर बहुत अव्यवस्थित थे, जिनमें विभिन्न वोल्टेज और आवृत्तियाँ थीं। संरचनात्मक रूप से, जल-जनरेटर अधिकतर क्षैतिज होते हैं। इसके अलावा, प्रारंभिक चरण में अधिकांश जल-जनरेटर डीसी जनरेटर थे, और बाद में, एकल-चरण एसी, त्रि-चरण एसी और द्वि-चरण एसी जल-जनरेटर अस्तित्व में आए।
प्रारंभिक चरण में अधिक प्रसिद्ध जल-जनरेटर निर्माण कंपनियों में बीबीसी, ओएलिकॉन, सीमेंस, वेस्टिंगहाउस (डब्ल्यूएच), एडिसन और जनरल मोटर्स (जीई) आदि शामिल हैं, और प्रतिनिधि जल-टर्बाइन विद्युत उत्पादन मशीनों में लाउफेन जलविद्युत संयंत्र (1891) का 300 एचपी तीन-चरण एसी टर्बाइन जनरेटर, संयुक्त राज्य अमेरिका में फोल्सम जलविद्युत स्टेशन का 750 किलोवाट तीन-चरण एसी जनरेटर (जीई कॉर्पोरेशन द्वारा निर्मित, 1893), नियाग्रा फॉल्स के अमेरिकी हिस्से में एडम्स जलविद्युत संयंत्र का 5000 एचपी दो-चरण एसी जलविद्युत जनरेटर (1894), नियाग्रा फॉल्स के कनाडाई हिस्से में ओंटारियो पावर स्टेशन पर 12 मेगावाट/ए और 16 मेगावाट/ए क्षैतिज जलविद्युत जनरेटर (1904-1912), और जीई द्वारा 1920 में निर्मित 40 मेगावाट/ए स्टैंड टाइप जलविद्युत जनरेटर शामिल हैं। स्वीडन में हेल्सजोन जलविद्युत स्टेशन का निर्माण 1893 में हुआ था। इस विद्युत संयंत्र में चार 344 किलोवाट-ए तीन-फेज एसी क्षैतिज जल-जनरेटर सेट लगे थे। इन जनरेटरों का निर्माण स्वीडन की जनरल इलेक्ट्रिक कंपनी (एएसईए) द्वारा किया गया था।

1891 में, जर्मनी के फ्रैंकफर्ट में विश्व प्रदर्शनी आयोजित की गई थी। प्रदर्शनी में प्रत्यावर्ती धारा के संचरण और अनुप्रयोग को प्रदर्शित करने के लिए, आयोजकों ने प्रदर्शनी की रोशनी और 100 हॉर्सपावर के तीन-फेज इंडक्शन मोटर को चलाने के लिए जर्मनी के लार्फेन स्थित पोर्टलैंड सीमेंट संयंत्र में हाइड्रो-टर्बाइन जनरेटरों का एक सेट स्थापित किया। लार्फेन पावर स्टेशन के हाइड्रो-जनरेटर को रुइतु ओर्लिकॉन कंपनी के मुख्य अभियंता ब्राउन द्वारा डिजाइन किया गया था और ओर्लिकॉन कंपनी द्वारा निर्मित किया गया था। यह जनरेटर तीन-फेज क्षैतिज प्रकार का है, 300 हॉर्सपावर, 150r/min, 32 पोल, 40Hz, और फेज वोल्टेज 55~65V है। जनरेटर का बाहरी व्यास 1752 मिमी और लोहे के कोर की लंबाई 380 मिमी है। जनरेटर के स्टेटर स्लॉट की संख्या 96 है, ये सभी बंद स्लॉट (जिन्हें उस समय छेद कहा जाता था) हैं। प्रत्येक ध्रुव और प्रत्येक फेज तांबे की छड़ से बना है। तार की छड़ का स्लॉट 2 मिमी एस्बेस्टस प्लेट से इन्सुलेटेड है, और इसका सिरा बिना लेप वाली तांबे की छड़ है। रोटर एक एम्बेडेड रिंग है जिसमें फील्ड वाइंडिंग के पंजे जैसे ध्रुव लगे हैं। जनरेटर को एक ऊर्ध्वाधर हाइड्रोलिक टरबाइन द्वारा बेवल गियर की एक जोड़ी के माध्यम से चलाया जाता है, और इसे एक अन्य छोटे डीसी हाइड्रोलिक जनरेटर द्वारा उत्तेजित किया जाता है। जनरेटर की दक्षता 96.5% तक पहुँचती है।
लॉफेन पावर स्टेशन के हाइड्रो-जनरेटरों का सफल संचालन और फ्रैंकफर्ट तक विद्युत संचरण, मानव इतिहास में त्रि-चरण विद्युत संचरण का पहला औद्योगिक परीक्षण है। यह प्रत्यावर्ती धारा, विशेषकर त्रि-चरण प्रत्यावर्ती धारा के व्यावहारिक अनुप्रयोग में एक महत्वपूर्ण उपलब्धि है। यह जनरेटर विश्व का पहला त्रि-चरण हाइड्रो जनरेटर भी है।

उपरोक्त विवरण में पहले तीस वर्षों में जलविद्युत जनरेटरों के डिजाइन और विकास का वर्णन है। वास्तव में, जलविद्युत जनरेटर प्रौद्योगिकी के विकास की प्रक्रिया को देखते हुए, यह पाया जा सकता है कि जलविद्युत जनरेटर आमतौर पर हर 30 वर्षों में एक विकास चरण से गुजरते हैं। अर्थात्, 1891 से 1920 की अवधि प्रारंभिक चरण थी, 1921 से 1950 की अवधि तकनीकी विकास का चरण थी, 1951 से 1984 की अवधि तीव्र विकास का चरण थी, और 1985 से 2010 की अवधि स्थिर विकास का चरण थी।