जल टरबाइन जनरेटरों की विश्वसनीयता और स्थायित्व को कैसे बेहतर बनाया जाए?

हाइड्रो-जनरेटर रोटर, स्टेटर, फ्रेम, थ्रस्ट बेयरिंग, गाइड बेयरिंग, कूलर, ब्रेक और अन्य मुख्य घटकों से मिलकर बना होता है (चित्र देखें)। स्टेटर मुख्य रूप से एक आधार, एक लोहे के कोर और वाइंडिंग से मिलकर बना होता है। स्टेटर कोर कोल्ड-रोल्ड सिलिकॉन स्टील शीट से बना होता है, जिसे निर्माण और परिवहन की स्थितियों के अनुसार एकीकृत और विभाजित संरचना में बनाया जा सकता है। जल टरबाइन जनरेटर की शीतलन विधि में आमतौर पर बंद परिसंचारी वायु शीतलन का उपयोग किया जाता है। उच्च क्षमता वाली इकाइयाँ स्टेटर को सीधे ठंडा करने के लिए जल का उपयोग शीतलन माध्यम के रूप में करती हैं। यदि स्टेटर और रोटर को एक साथ ठंडा किया जाता है, तो यह एक दोहरी जल आंतरिक रूप से ठंडा जल टरबाइन जनरेटर सेट कहलाता है।

हाइड्रो-जनरेटर की एकल इकाई क्षमता बढ़ाने और इसे एक विशाल इकाई के रूप में विकसित करने के लिए, इसकी विश्वसनीयता और स्थायित्व में सुधार करने हेतु, संरचना में कई नई तकनीकों को अपनाया गया है। उदाहरण के लिए, स्टेटर के ऊष्मीय विस्तार की समस्या को दूर करने के लिए, स्टेटर फ्लोटिंग संरचना, तिरछा सपोर्ट आदि का उपयोग किया गया है, और रोटर डिस्क संरचना का है। स्टेटर कॉइल्स के ढीलेपन की समस्या को दूर करने के लिए, तार की छड़ों के इन्सुलेशन को घिसने से बचाने के लिए स्ट्रिप्स के नीचे लोचदार वेजेज का उपयोग किया गया है। हवा के नुकसान को कम करने और एड़ी करंट के नुकसान को समाप्त करने के लिए वेंटिलेशन संरचना में सुधार किया गया है, जिससे इकाई की दक्षता में और सुधार हुआ है।

जल पंप टरबाइन निर्माण तकनीक के विकास के साथ, जनरेटर मोटरों की गति और क्षमता भी बढ़ रही है, जिससे वे उच्च क्षमता और उच्च गति की ओर अग्रसर हो रहे हैं। विश्व में, उच्च क्षमता और उच्च गति वाले जनरेटर मोटरों से सुसज्जित निर्मित भंडारण विद्युत स्टेशनों में यूनाइटेड किंगडम का डिनोविक पंप स्टोरेज पावर स्टेशन (330,000 किलोवाट-वायुमंडलीय, 500 रन/मिनट) आदि शामिल हैं।

दोहरे जल आंतरिक शीतलन वाले जनरेटर मोटरों में, स्टेटर कॉइल, रोटर कॉइल और स्टेटर कोर को आयनित जल से सीधे आंतरिक रूप से ठंडा किया जाता है, जिससे जनरेटर मोटर की निर्माण क्षमता बढ़ जाती है। संयुक्त राज्य अमेरिका के ला कोंगशान पंप्ड स्टोरेज पावर स्टेशन का जनरेटर मोटर (425,000 kVA, 300r/min) भी दोहरे आंतरिक जल शीतलन का उपयोग करता है।

चुंबकीय थ्रस्ट बेयरिंग का अनुप्रयोग। जनरेटर मोटर की क्षमता बढ़ने के साथ-साथ गति भी बढ़ती है, जिससे यूनिट का थ्रस्ट लोड और स्टार्टिंग टॉर्क भी बढ़ता है। चुंबकीय थ्रस्ट बेयरिंग का उपयोग करने के बाद, थ्रस्ट लोड पर गुरुत्वाकर्षण की विपरीत दिशा में चुंबकीय आकर्षण बल लगता है, जिससे थ्रस्ट बेयरिंग पर भार कम हो जाता है, अक्षीय प्रतिरोध हानि कम हो जाती है, बेयरिंग का तापमान कम हो जाता है और यूनिट की दक्षता में सुधार होता है, साथ ही स्टार्टिंग प्रतिरोध बल भी कम हो जाता है। दक्षिण कोरिया के संगलांगजिंग पंप स्टोरेज पावर स्टेशन की जनरेटर मोटर (335,000 kVA, 300r/min) में चुंबकीय थ्रस्ट बेयरिंग का उपयोग किया जाता है।