De eerste waterkrachtcentrale ter wereld werd in 1878 in Frankrijk gebouwd en maakte gebruik van waterkrachtgeneratoren om elektriciteit op te wekken. Tot op heden wordt de productie van waterkrachtgeneratoren wel de "kroon" van de Franse industrie genoemd. Maar al in 1878 bestond er een voorlopig ontwerp voor de waterkrachtgenerator. In 1856 kwam de commerciële gelijkstroomgenerator van het merk Lianlian Alliance op de markt. In 1865 bedachten de Fransman Casseven en de Italiaan Marko een combinatie van een gelijkstroomgenerator en een waterturbine om elektriciteit op te wekken. In 1874 stelde de Rus Piroski ook een ontwerp voor om waterenergie om te zetten in elektrische energie. In 1878 werden de eerste waterkrachtcentrales ter wereld gebouwd in Gragside Manor in Engeland en Sirmite bij Parijs, Frankrijk, en verscheen de eerste serie gelijkstroom-waterkrachtgeneratoren. In 1891 werd de eerste moderne waterkrachtgenerator (Laufen Hydrogenerator) geboren bij Ruitu Olican Company. Sinds 1891 is er gedurende ruim 100 jaar enorme vooruitgang geboekt op het gebied van de technologie van waterkrachtgeneratoren.
Beginfase (1891-1920)
In de beginperiode van waterkrachtcentrales sloten mensen een gewone gelijkstroomgenerator of dynamo aan op een waterturbine om een set waterkrachtcentrales te vormen. In die tijd bestond er nog geen speciaal ontworpen waterkrachtcentrale. Toen de waterkrachtcentrale van Lauffen in 1891 werd gebouwd, verscheen er een speciaal ontworpen waterkrachtcentrale. Omdat de eerste waterkrachtcentrales kleine, geïsoleerde centrales waren met een klein vermogensbereik, waren de parameters van de generatoren zeer chaotisch, met verschillende spanningen en frequenties. Structureel gezien zijn de waterkrachtcentrales meestal horizontaal. Bovendien zijn de meeste waterkrachtcentrales in de beginfase gelijkstroomgeneratoren, en later verschijnen er eenfase-, driefase- en tweefase-wisselstroomgeneratoren.
Tot de bekendere bedrijven die in de beginfase hydro-generatoren produceerden, behoorden BBC, Oelikon, Siemens, Westinghouse (WH), Edison en General Motors (GE), enz., en representatieve hydro-turbine-energieopwekking. De machine omvat de 300 pk driefasige AC-turbinegenerator van de Laufen-waterkrachtcentrale (1891), de 750 kW driefasige AC-generator van de Folsom-waterkrachtcentrale in de Verenigde Staten (gemaakt door GE Corporation, 1893) en de Adams-waterkrachtcentrale aan de Amerikaanse kant van Niagara Falls (Niagara Falls) 5000 pk tweefasige AC-waterkrachtgenerator (1894), 12 MNV?A en 16 MV?A horizontale waterkrachtgeneratoren (1904-1912) bij de Ontario Power Station aan de Canadese kant van Niagara Falls en een 40 MV?A-standaard die in 1920 door GE werd gefabriceerd. De Hellsjon-waterkrachtcentrale in Zweden werd gebouwd in 1893. De centrale was uitgerust met vier horizontale 344 kV-A driefasenwisselstroomgeneratorsets. De generatoren werden geproduceerd door het Zweedse General Electric Company (ASEA).
In 1891 werd de Wereldtentoonstelling gehouden in Frankfurt, Duitsland. Om de transmissie en toepassing van wisselstroom tijdens de bijeenkomst te demonstreren, installeerden de organisatoren van de conferentie een set hydroturbinegeneratoren in de Portlandcementfabriek in Larffen, Duitsland, 175 km verderop. , Voor de verlichting van de tentoonstelling en de aandrijving van een 100 pk driefasige inductiemotor. De hydrogenerator van de Laufen Power Station werd ontworpen door Brown, hoofdingenieur van Ruitu Oerlikon Company, en geproduceerd door Oerlikon Company. De generator is een driefasig horizontaal type, 300 pk, 150 tpm, 32 polen, 40 Hz, en de fasespanning is 55~65 V. De buitendiameter van de generator is 1752 mm en de lengte van de ijzeren kern is 380 mm. Het aantal statorsleuven in de generator is 96, gesloten sleuven (destijds gaten genoemd). Elke pool en elke fase is een koperen staaf. De sleuf in de walsdraad is geïsoleerd met een asbestplaat van 2 mm en het uiteinde is een blanke koperen staaf. De rotor is een ingebedde ring. De klauwpolen van de veldwikkeling. De generator wordt aangedreven door een verticale hydraulische turbine via een paar kegeltandwielen en wordt bekrachtigd door een andere kleine gelijkstroomhydraulische generator. Het rendement van de generator bedraagt 96,5%.
De succesvolle exploitatie en transmissie van de waterkrachtcentrale van Laufen naar Frankfurt is de eerste industriële test van driefasenstroomtransmissie in de menselijke geschiedenis. Het is een doorbraak in de praktische toepassing van wisselstroom, met name driefasenwisselstroom. De generator is tevens 's werelds eerste driefasenwaterkrachtcentrale.
Het bovenstaande beschrijft het ontwerp en de ontwikkeling van waterkrachtcentrales in de eerste dertig jaar. Kijkend naar het ontwikkelingsproces van de technologie voor waterkrachtcentrales, bevinden waterkrachtcentrales zich over het algemeen elke dertig jaar in een ontwikkelingsfase. Dat wil zeggen dat de periode van 1891 tot 1920 de beginfase was, de periode van 1921 tot 1950 de fase van technologische groei, de periode van 1951 tot 1984 de fase van snelle ontwikkeling en de periode van 1985 tot 2010 de fase van gestage ontwikkeling.
Plaatsingstijd: 9 sep 2021
