Prva svjetska hidroelektrana izgrađena je u Francuskoj 1878. godine i koristila je hidroelektrične generatore za proizvodnju električne energije. Do sada se proizvodnja hidroelektričnih generatora nazivala "krunom" francuske proizvodnje. Ali već 1878. godine hidroelektrični generator imao je preliminarni dizajn. Godine 1856. izašao je komercijalni istosmjerni generator marke Lianlian Alliance. Godine 1865. Francuz Casseven i Talijan Marko zamislili su kombiniranje istosmjernog generatora i vodene turbine za proizvodnju električne energije. Godine 1874. Piroski iz Rusije također je predložio dizajn za pretvaranje energije vode u električnu energiju. Godine 1878. izgrađene su prve hidroelektrane na svijetu u Gragside Manoru u Engleskoj i Sirmiteu blizu Pariza u Francuskoj, a pojavila se i prva serija istosmjernih hidroelektričnih generatora. Godine 1891. u tvrtki Ruitu Olican rođen je prvi moderni hidroelektrični generator (Laufen Hydrogenerator Hydrogenerator). Od 1891. do danas postignut je ogroman napredak u tehnologiji hidroelektričnih generatora više od 100 godina.
Početna faza (1891.-1920.)
Tijekom početnog razdoblja nastanka hidroelektričnih generatora, ljudi su spajali običan generator istosmjerne struje ili alternator na vodenu turbinu kako bi formirali skup hidroelektričnih generatora. U to vrijeme nije postojao posebno dizajniran hidroelektrični generator. Kada je hidroelektrana Lauffen izgrađena 1891. godine, pojavio se posebno dizajniran hidroelektrični generator. Budući da su rane hidroelektrane bile male, izolirane elektrane s malim rasponom napajanja, parametri generatora bili su vrlo kaotični, s različitim naponima i frekvencijama. Strukturno, hidrogeneratori su uglavnom horizontalni. Osim toga, većina hidrogeneratora u početnoj fazi su generatori istosmjerne struje, a kasnije se pojavljuju jednofazni AC, trofazni AC i dvofazni AC hidrogeneratori.
Među poznatijim tvrtkama za proizvodnju hidrogeneratora u početnoj fazi su BBC, Oelikon, Siemens, Westinghouse (WH), Edison i General Motors (GE) itd., te reprezentativni proizvođači električne energije hidroturbinama. Stroj uključuje trofazni AC turbinski generator od 300 KS hidroelektrane Laufen (1891.), trofazni AC generator hidroelektrane Folsom u Sjedinjenim Državama od 750 kW (proizveden od strane GE Corporation, 1893.) i dvofazni AC hidroelektrane Adams na američkoj strani Niagarinih slapova (Niagara Falls) od 5000 KS (1894.), horizontalne hidroelektrične generatore od 12MNV?A i 16MV?A (1904.-1912.) u elektrani Ontario na kanadskoj strani Niagarinih slapova i postolje od 40MV?A koje je GE proizveo 1920. godine. Hidroelektrana Hellsjön u Švedskoj izgrađena je 1893. godine. Elektrana je bila opremljena s četiri trofazna horizontalna hidrogeneratora od 344 kV?A. Generatore je proizvela švedska tvrtka General Electric Company (ASEA).
Godine 1891. u Frankfurtu u Njemačkoj održana je Svjetska izložba. Kako bi na sastanku demonstrirali prijenos i primjenu izmjenične struje, organizatori konferencije instalirali su set hidroturbinskih generatora u tvornici cementa Portland u Larffenu u Njemačkoj, udaljenoj 175 km. Za rasvjetu izložbe i pogon trofaznog asinkronog motora od 100 KS. Hidrogenerator elektrane Laufen projektirao je Brown, glavni inženjer tvrtke Ruitu Oerlikon, a proizvela ga je tvrtka Oerlikon. Generator je trofazni horizontalni tip, 300 KS, 150 okretaja u minuti, 32 pola, 40 Hz, a fazni napon je 55~65 V. Vanjski promjer generatora je 1752 mm, a duljina željezne jezgre je 380 mm. Broj utora statora generatora je 96, zatvorenih utora (tada nazvanih rupama), svaki pol i svaka faza je bakrena šipka, utor žičane šipke izoliran je azbestnom pločom od 2 mm, a kraj je gola bakrena šipka; rotor je ugrađeni prsten s kandžastim polovima namota polja. Generator pokreće vertikalna hidraulična turbina preko para konusnih zupčanika, a uzbuđuje ga drugi mali istosmjerni hidraulički generator. Učinkovitost generatora doseže 96,5%.
Uspješan rad i prijenos hidrogeneratora elektrane Laufen u Frankfurt prvi je industrijski test trofaznog prijenosa struje u ljudskoj povijesti. To je proboj u praktičnoj primjeni izmjenične struje, posebno trofazne izmjenične struje. Generator je ujedno i prvi trofazni hidrogenerator na svijetu.
Gore navedeno prikazuje dizajn i razvoj hidroelektričnih generatora u prvih trideset godina. Zapravo, promatrajući proces razvoja tehnologije hidroelektričnih generatora, hidroelektrični generatori općenito prolaze kroz razvojnu fazu svakih 30 godina. To jest, razdoblje od 1891. do 1920. bila je početna faza, razdoblje od 1921. do 1950. bila je faza tehnološkog rasta, razdoblje od 1951. do 1984. bila je faza brzog razvoja, a razdoblje od 1985. do 2010. bila je faza stabilnog razvoja.
Vrijeme objave: 09.09.2021.
