Су турбинасын потенциалдық энергиямен немесе кинетикалық энергиямен шайыңыз, сонда су турбинасы айнала бастайды. Егер генераторды су турбинасымен байланыстырсақ, генератор электр энергиясын өндіре бастайды. Егер турбинаны шайып тастау үшін су деңгейін көтерсек, турбина жылдамдығы артады. Сондықтан, су деңгейінің айырмашылығы неғұрлым үлкен болса, турбина алатын кинетикалық энергия соғұрлым көп болады және түрлендірілетін электр энергиясы соғұрлым жоғары болады. Бұл гидроэнергетиканың негізгі принципі.
Энергияны түрлендіру процесі: жоғарғы ағыстағы судың гравитациялық потенциалдық энергиясы су ағынының кинетикалық энергиясына айналады. Су турбина арқылы ағып өткенде, кинетикалық энергия турбинаға беріледі, ал турбина генераторды кинетикалық энергияны электр энергиясына айналдыру үшін басқарады. Сондықтан, бұл механикалық энергияны электр энергиясына түрлендіру процесі.
Гидроэлектр станцияларының әртүрлі табиғи жағдайларына байланысты гидрогенераторлық қондырғылардың қуаты мен жылдамдығы әртүрлі. Әдетте, импульстік турбиналармен жұмыс істейтін шағын гидрогенераторлар мен жоғары жылдамдықты гидрогенераторлар көбінесе көлденең құрылымдарды қабылдайды, ал үлкен және орташа жылдамдықты генераторлар көбінесе тік құрылымдарды қабылдайды. Гидроэнергетикалық станциялардың көпшілігі қалалардан алыс орналасқандықтан, олар әдетте ұзын электр беру желілері арқылы жүктемелерге қуат беруі керек, сондықтан энергетикалық жүйе гидрогенераторлардың жұмыс тұрақтылығына жоғары талаптар қояды: қозғалтқыш параметрлерін мұқият таңдау қажет; ротордың инерция моментіне қойылатын талаптар үлкен. Сондықтан гидрогенератордың сыртқы түрі бу турбинасы генераторынан өзгеше. Оның роторының диаметрі үлкен және ұзындығы қысқа. Гидрогенераторлық қондырғыларды іске қосу және желіге қосу үшін қажетті уақыт салыстырмалы түрде қысқа және жұмысты диспетчерлеу икемді. Жалпы электр энергиясын өндіруден басқа, ол шыңдық қондырғылар мен апаттық резервтік қондырғылар үшін әсіресе қолайлы. Су турбинасы генераторлық қондырғыларының максималды қуаты 700 000 киловаттқа жетті.
Генератор принципіне келетін болсақ, орта мектеп физикасы өте айқын және оның жұмыс принципі электромагниттік индукция заңы мен электромагниттік күш заңына негізделген. Сондықтан оны құрудың жалпы принципі - электромагниттік қуатты өндіру және энергияны түрлендіру мақсатына жету үшін магниттік тізбек пен өзара электромагниттік индукция тізбегін қалыптастыру үшін тиісті магнит өткізгіштік пен өткізгіш материалдарды пайдалану.
Су турбинасы генераторы су турбинасымен басқарылады. Оның роторы қысқа және қалың, қондырғыны іске қосу және электр желісіне қосу үшін қажетті уақыт қысқа, ал жұмысты диспетчерлеу икемді. Жалпы электр қуатын өндіруден басқа, ол әсіресе шыңдық қыру қондырғысы мен апаттық резервтік қондырғы үшін өте қолайлы. Су турбинасы генераторы қондырғыларының максималды қуаты 800 000 киловаттқа жетті.
Дизель генераторы іштен жану қозғалтқышымен жұмыс істейді. Ол тез іске қосылады және басқару оңай, бірақ оның электр қуатын өндіру құны жоғары. Ол негізінен апаттық резервтік қуат көзі ретінде немесе үлкен электр желісі жетпейтін жерлерде және жылжымалы электр станцияларында қолданылады. Қуаты бірнеше киловаттан бірнеше киловаттқа дейін. Дизель қозғалтқыш білігінің айналу моменті мерзімді пульсацияға ұшырайды, сондықтан резонанс пен білік сынуының алдын алу қажет.
Гидрогенератордың жылдамдығы өндірілетін айнымалы токтың жиілігін анықтайды. Бұл жиіліктің тұрақтылығын қамтамасыз ету үшін ротордың жылдамдығын тұрақтандыру қажет. Жылдамдықты тұрақтандыру үшін негізгі қозғалтқыштың (су турбинасы) жылдамдығын тұйықталған циклді басқару режимінде басқаруға болады. Жіберілетін айнымалы ток қуатының жиілік сигналы үлгіленеді және су турбинасының шығыс қуатын басқару үшін су турбинасының бағыттаушы қалағының ашылу және жабылу бұрышын басқаратын басқару жүйесіне қайтарылады. Кері байланысты басқару принципі арқылы генератордың жылдамдығын тұрақтандыруға болады.
Жарияланған уақыты: 2022 жылғы 8 қазан
