Dengan mengalirkan energi potensial atau energi kinetik ke turbin air, turbin air akan mulai berputar. Jika kita menghubungkan generator ke turbin air, generator dapat mulai menghasilkan listrik. Jika kita menaikkan permukaan air untuk mengalirkan air ke turbin, kecepatan turbin akan meningkat. Oleh karena itu, semakin besar perbedaan permukaan air, semakin besar energi kinetik yang diperoleh turbin, dan semakin tinggi energi listrik yang dapat dihasilkan. Inilah prinsip dasar tenaga air.
Proses konversi energi adalah: energi potensial gravitasi air di hulu diubah menjadi energi kinetik aliran air. Ketika air mengalir melalui turbin, energi kinetik ditransfer ke turbin, dan turbin menggerakkan generator untuk mengubah energi kinetik menjadi energi listrik. Oleh karena itu, ini adalah proses mengubah energi mekanik menjadi energi listrik.
Karena kondisi alam pembangkit listrik tenaga air yang berbeda, kapasitas dan kecepatan unit generator hidro sangat bervariasi. Umumnya, generator hidro kecil dan generator hidro berkecepatan tinggi yang digerakkan oleh turbin impuls sebagian besar menggunakan struktur horizontal, sedangkan generator berkecepatan besar dan menengah sebagian besar menggunakan struktur vertikal. Karena sebagian besar pembangkit listrik tenaga air terletak jauh dari kota, mereka biasanya perlu memasok daya ke beban melalui saluran transmisi yang panjang, oleh karena itu, sistem tenaga listrik menetapkan persyaratan yang lebih tinggi untuk stabilitas operasi generator hidro: parameter motor perlu dipilih dengan cermat; persyaratan untuk momen inersia rotor besar. Oleh karena itu, tampilan generator hidro berbeda dari generator turbin uap. Diameter rotornya besar dan panjangnya pendek. Waktu yang dibutuhkan untuk memulai dan terhubung ke jaringan unit generator hidro relatif singkat, dan penjadwalan operasinya fleksibel. Selain pembangkit listrik umum, sangat cocok untuk unit penampung beban puncak dan unit siaga darurat. Kapasitas maksimum unit generator turbin air telah mencapai 700.000 kilowatt.
Adapun prinsip kerja generator, fisika SMA sangat jelas menjelaskannya, dan prinsip kerjanya didasarkan pada hukum induksi elektromagnetik dan hukum gaya elektromagnetik. Oleh karena itu, prinsip umum konstruksinya adalah menggunakan konduktivitas magnetik dan bahan konduktif yang sesuai untuk membentuk rangkaian magnetik dan rangkaian induksi elektromagnetik timbal balik guna menghasilkan daya elektromagnetik dan mencapai tujuan konversi energi.
Generator turbin air digerakkan oleh turbin air. Rotornya pendek dan tebal, waktu yang dibutuhkan untuk memulai unit dan terhubung ke jaringan listrik singkat, dan pengoperasiannya fleksibel. Selain pembangkit listrik umum, generator ini sangat cocok untuk unit penanggulangan beban puncak dan unit siaga darurat. Kapasitas maksimum unit generator turbin air telah mencapai 800.000 kilowatt.
Generator diesel digerakkan oleh mesin pembakaran internal. Generator ini cepat dinyalakan dan mudah dioperasikan, tetapi biaya pembangkitan listriknya tinggi. Generator ini terutama digunakan sebagai daya cadangan darurat, atau di daerah yang tidak terjangkau oleh jaringan listrik utama dan sebagai pembangkit listrik portabel. Kapasitasnya berkisar dari beberapa kilowatt hingga beberapa kilowatt. Torsi yang dihasilkan pada poros mesin diesel mengalami pulsasi periodik, sehingga resonansi dan kecelakaan patah poros harus dicegah.
Kecepatan generator hidro akan menentukan frekuensi arus bolak-balik yang dihasilkan. Untuk memastikan stabilitas frekuensi ini, kecepatan rotor harus distabilkan. Untuk menstabilkan kecepatan, kecepatan penggerak utama (turbin air) dapat dikontrol dalam mode kontrol loop tertutup. Sinyal frekuensi daya AC yang akan dikirimkan diambil sampelnya dan diumpankan kembali ke sistem kontrol yang mengontrol sudut buka dan tutup sudu pengarah turbin air untuk mengontrol daya keluaran turbin air. Melalui prinsip kontrol umpan balik, kecepatan generator dapat distabilkan.
Waktu posting: 08-Oktober-2022
