U usporedbi s parnim turbogeneratorom, hidrogenerator ima sljedeće karakteristike:
(1) Brzina je niska. Ograničena tlakom vode, brzina rotacije je općenito manja od 750 okretaja u minuti, a neke su samo desetke okretaja u minuti.
(2) Broj magnetskih polova je velik. Budući da je brzina mala, za generiranje električne energije od 50 Hz potrebno je povećati broj magnetskih polova, tako da se magnetsko polje namota statora za rezanje i dalje može mijenjati 50 puta u sekundi.
(3) Konstrukcija je velika po veličini i težini. S jedne strane, brzina je mala; S druge strane, u slučaju odbacivanja opterećenja jedinice, kako bi se izbjeglo pucanje čelične cijevi uzrokovano jakim vodenim udarom, vrijeme zatvaranja vodeće lopatice u nuždi mora biti dugo, ali to će uzrokovati preveliki porast brzine jedinice. Stoga je potrebno da rotor ima veliku težinu i inerciju.
(4) Općenito se usvaja vertikalna os. Kako bi se smanjilo zauzimanje zemljišta i troškovi postrojenja, veliki i srednji hidrogeneratori općenito usvajaju vertikalnu osovinu.
Hidrogeneratori se mogu podijeliti na vertikalne i horizontalne tipove prema različitom rasporedu njihovih rotirajućih osovina: vertikalni hidrogeneratori se mogu podijeliti na ovješene i kišobranske tipove prema različitim položajima njihovih aksijalnih ležajeva.
(1) Ovjesni hidrogenerator. Aksijalni ležaj je ugrađen u središnji ili gornji dio gornjeg okvira rotora, što omogućava stabilan rad i jednostavno održavanje, ali je visina velika, a investicija u postrojenje velika.
(2) Kišobran hidrogenerator. Aksijalni ležaj ugrađen je u središnje tijelo ili njegov gornji dio donjeg okvira rotora. Općenito, veliki hidrogeneratori srednje i niske brzine trebali bi usvojiti kišobran tip zbog svoje velike konstrukcijske veličine, kako bi se smanjila visina jedinice, uštedio čelik i smanjila ulaganja u postrojenje. Posljednjih godina razvijena je konstrukcija ugradnje aksijalnog ležaja na gornji poklopac vodne turbine, čime se može smanjiti visina jedinice.
2. Glavne komponente
Hidrogenerator se uglavnom sastoji od statora, rotora, aksijalnog ležaja, gornjeg i donjeg vodećeg ležaja, gornjeg i donjeg okvira, uređaja za ventilaciju i hlađenje, uređaja za kočenje i uređaja za pobudu.
(1) Stator. To je komponenta za proizvodnju električne energije koja se sastoji od namota, željezne jezgre i ljuske. Budući da je promjer statora velikih i srednjih hidrogeneratora vrlo velik, obično se sastoji od segmenata za transport.
(2) Rotor. To je rotirajući dio koji generira magnetsko polje, a sastoji se od nosača, prstena kotača i magnetskog pola. Prsten kotača je prstenasta komponenta sastavljena od lepezaste željezne ploče. Magnetski polovi su raspoređeni izvan prstena kotača, a prsten kotača se koristi kao put magnetskog polja. Jedna žica velikog i srednjeg rotora sastavlja se na licu mjesta, a zatim se zagrijava i omotava na glavnoj osovini generatora. Posljednjih godina razvijena je struktura rotora bez osovine, odnosno nosač rotora je izravno pričvršćen na gornji kraj glavne osovine turbine. Najveća prednost ove strukture je što može riješiti probleme s kvalitetom velikih odljevaka i otkovaka uzrokovane velikom jedinicom; Osim toga, može smanjiti i težinu podizanja rotora i visinu podizanja, kako bi se smanjila visina postrojenja i donijela određena ekonomičnost izgradnji elektrane.
(3) Aksijalni ležaj. To je komponenta koja nosi ukupnu težinu rotirajućeg dijela jedinice i aksijalni hidraulički potisak turbine.
(4) Sustav hlađenja. Hidrogenerator obično koristi zrak kao rashladni medij za hlađenje statora, namota rotora i jezgre statora. Hidrogeneratori malog kapaciteta često koriste otvorenu ili cijevnu ventilaciju, dok veliki i srednji hidrogeneratori često koriste zatvorenu samocirkulacijsku ventilaciju. Kako bi se poboljšao intenzitet hlađenja, neki namoti hidrogeneratora velikog kapaciteta koriste unutarnji način hlađenja šupljim vodičem koji izravno prolazi kroz rashladni medij, a rashladni medij koristi vodu ili novi medij. Namoti statora i rotora iznutra se hlade vodom, a rashladni medij je voda ili novi medij. Namoti statora i rotora koji koriste unutarnje hlađenje vodom nazivaju se dvostruko unutarnje hlađenje vodom. Namoti statora i rotora te jezgra statora koji koriste vodeno hlađenje nazivaju se potpuno unutarnje hlađenje vodom, dok se namoti statora i rotora koji koriste unutarnje hlađenje vodom nazivaju polu-vodeno unutarnje hlađenje.
Druga metoda hlađenja hidrogeneratora je evaporativno hlađenje, koje spaja tekući medij u vodič hidrogeneratora za evaporativno hlađenje. Isparavajuće hlađenje ima prednosti jer je toplinska vodljivost rashladnog medija mnogo veća od one zraka i vode, te može smanjiti težinu i veličinu jedinice.
(5) Uzbudni uređaj i njegov razvoj u osnovi su isti kao i kod termoelektrana.
Vrijeme objave: 01.09.2021.
