ჰიდროტურბინის გენერატორის განვითარების ისტორია

მსოფლიოში პირველი ჰიდროელექტროსადგური 1878 წელს საფრანგეთში აშენდა და ელექტროენერგიის გამოსამუშავებლად ჰიდროელექტროგენერატორებს იყენებდა. აქამდე ჰიდროელექტროგენერატორების წარმოებას ფრანგული წარმოების „გვირგვინს“ უწოდებდნენ. თუმცა, უკვე 1878 წელს ჰიდროელექტროგენერატორს წინასწარი დიზაინი ჰქონდა. 1856 წელს გამოვიდა Lianlian Alliance-ის ბრენდის კომერციული დენის გენერატორი. 1865 წელს ფრანგმა კასევენმა და იტალიელმა მარკომ ელექტროენერგიის გამოსამუშავებლად დენის გენერატორისა და წყლის ტურბინის გაერთიანება წარმოიდგინეს. 1874 წელს რუსმა პიროსკიმ ასევე შემოგვთავაზა წყლის ენერგიის ელექტროენერგიად გადაქცევის დიზაინი. 1878 წელს მსოფლიოში პირველი ჰიდროელექტროსადგურები ინგლისში, გრეგსაიდ მენორსა და საფრანგეთში, პარიზის მახლობლად, სირმიტში აშენდა და დენის ჰიდროელექტროგენერატორების პირველი პარტია გამოჩნდა. 1891 წელს Ruitu Olican Company-ში პირველი თანამედროვე ჰიდროელექტროგენერატორი (Laufen Hydrogenerator Hydrogenerator) დაიბადა. 1891 წლიდან დღემდე, 100 წელზე მეტი ხნის განმავლობაში ჰიდროელექტროგენერატორების ტექნოლოგიაში უზარმაზარი პროგრესი იქნა მიღწეული.

საწყისი ეტაპი (1891-1920)
ჰიდროელექტრო გენერატორების გაჩენის საწყის პერიოდში, ადამიანები ჩვეულებრივი მუდმივი დენის გენერატორს ან გენერატორს წყლის ტურბინასთან აერთებდნენ ჰიდროელექტრო გენერატორების ნაკრების შესაქმნელად. იმ დროს სპეციალურად შექმნილი ჰიდროელექტრო გენერატორი არ არსებობდა. როდესაც ლაუფენის ჰიდროელექტროსადგური 1891 წელს აშენდა, გამოჩნდა სპეციალურად შექმნილი ჰიდროელექტრო გენერატორი. ვინაიდან ადრეული ჰიდროელექტროსადგურები იყო პატარა, იზოლირებული ელექტროსადგურები მცირე სიმძლავრის დიაპაზონით, გენერატორების პარამეტრები ძალიან ქაოტური იყო, სხვადასხვა ძაბვითა და სიხშირით. სტრუქტურულად, ჰიდროგენერატორები ძირითადად ჰორიზონტალურია. გარდა ამისა, საწყის ეტაპზე ჰიდროგენერატორების უმეტესობა მუდმივი დენის გენერატორებია, ხოლო მოგვიანებით ჩნდება ერთფაზიანი ცვლადი დენის, სამფაზიანი ცვლადი დენის და ორფაზიანი ცვლადი დენის ჰიდროგენერატორები.
საწყის ეტაპზე ჰიდროგენერატორების მწარმოებელი უფრო ცნობილი კომპანიებია BBC, Oelikon, Siemens, Westinghouse (WH), Edison და General Motors (GE) და ა.შ., რომლებიც წარმოადგენენ ჰიდროტურბინულ ენერგიის გენერატორებს. დანადგარი მოიცავს ლაუფენის ჰიდროელექტროსადგურის (1891) 300 ცხენის ძალის სამფაზიან ცვლადი დენის ტურბინის გენერატორს, აშშ-ში ფოლსომის ჰიდროელექტროსადგურის 750 კვტ სამფაზიან ცვლადი დენის გენერატორს (დამზადებულია GE Corporation-ის მიერ, 1893 წელს) და ნიაგარას ჩანჩქერის ამერიკულ მხარეს მდებარე ადამსის ჰიდროელექტროსადგურის (ნიაგარას ჩანჩქერი) 5000 ცხენის ძალის ორფაზიან ცვლადი დენის ჰიდროელექტროგენერატორს (1894), ნიაგარას ჩანჩქერის კანადურ მხარეს მდებარე ონტარიოს ელექტროსადგურზე მდებარე 12MNV?A და 16MV?A ჰორიზონტალურ ჰიდროელექტროგენერატორებს (1904-1912) და GE-ს მიერ 1920 წელს წარმოებულ 40MV?A ტიპის ჰიდროელექტროგენერატორს. შვედეთში მდებარე ჰელსიონის ჰიდროელექტროსადგური 1893 წელს აშენდა. ელექტროსადგური აღჭურვილი იყო ოთხი 344 კვ-იანი ძაბვის სამფაზიანი ცვლადი დენის ჰორიზონტალური ჰიდროგენერატორით. გენერატორებს შვედეთის General Electric Company (ASEA) აწარმოებდა.

1891 წელს, გერმანიის ქალაქ ფრანკფურტში მსოფლიო გამოფენა გაიმართა. შეხვედრაზე ცვლადი დენის გადაცემისა და გამოყენების დემონსტრირების მიზნით, კონფერენციის ორგანიზატორებმა პორტლენდის ცემენტის ქარხანაში, ლარფენში, 175 კმ-ის დაშორებით, დაამონტაჟეს ჰიდროტურბინული გენერატორების ნაკრები. ექსპოზიციის განათებისა და 100 ცხენის ძალის სამფაზიანი ინდუქციური ძრავის მართვისთვის ლაუფენის ელექტროსადგურის ჰიდროგენერატორი დააპროექტა ბრაუნმა, Ruitu Oerlikon Company-ის მთავარმა ინჟინერმა და წარმოებული იქნა Oerlikon Company-ის მიერ. გენერატორი არის სამფაზიანი ჰორიზონტალური ტიპის, 300 ცხენის ძალის, 150 ბრ/წთ, 32 პოლუსი, 40 ჰერცი, ხოლო ფაზის ძაბვაა 55~65 ვ. გენერატორის გარე დიამეტრი 1752 მმ-ია, ხოლო რკინის ბირთვის სიგრძე 380 მმ. გენერატორის სტატორის ჭრილების რაოდენობაა 96, დახურული ჭრილები (იმ დროს ხვრელებს ეძახდნენ), თითოეული პოლუსი და თითოეული ფაზა არის სპილენძის ღერო, მავთულის ღეროს ჭრილი იზოლირებულია 2 მმ აზბესტის ფირფიტით, ხოლო ბოლო არის შიშველი სპილენძის ღერო; როტორი არის ჩაშენებული რგოლი. ველის გრაგნილის კლანჭისებრი პოლუსები. გენერატორი ამოძრავებს ვერტიკალურ ჰიდრავლიკურ ტურბინას კონუსური მექანიზმების წყვილის მეშვეობით და აღიგზნება კიდევ ერთი პატარა დენის ჰიდრავლიკური გენერატორით. გენერატორის ეფექტურობა აღწევს 96.5%-ს.
ლაუფენის ელექტროსადგურის ჰიდროგენერატორების წარმატებული ექსპლუატაცია და ფრანკფურტში გადაცემა კაცობრიობის ისტორიაში სამფაზიანი დენის გადაცემის პირველი სამრეწველო გამოცდაა. ეს გარღვევაა ცვლადი დენის, განსაკუთრებით სამფაზიანი ცვლადი დენის პრაქტიკული გამოყენების კუთხით. გენერატორი ასევე მსოფლიოში პირველი სამფაზიანი ჰიდროგენერატორია.

ზემოთ მოცემულია ჰიდროელექტროსადგურების პირველი ოცდაათი წლის განმავლობაში დიზაინი და განვითარება. სინამდვილეში, ჰიდროელექტროსადგურების ტექნოლოგიის განვითარების პროცესის გათვალისწინებით, ჰიდროელექტროსადგურები, როგორც წესი, განვითარების ეტაპს ყოველ 30 წელიწადში ერთხელ გადიან. ანუ, 1891 წლიდან 1920 წლამდე პერიოდი იყო საწყისი ეტაპი, 1921 წლიდან 1950 წლამდე პერიოდი - ტექნოლოგიური ზრდის ეტაპი, 1951 წლიდან 1984 წლამდე პერიოდი - სწრაფი განვითარების ეტაპი, ხოლო 1985 წლიდან 2010 წლამდე პერიოდი - სტაბილური განვითარების ეტაპი.