De waterkrachtgenerator bestaat uit een rotor, stator, frame, druklager, geleidingslager, koeler, rem en andere belangrijke componenten (zie afbeelding). De stator bestaat hoofdzakelijk uit een basis, een ijzeren kern en wikkelingen. De statorkern is gemaakt van koudgewalste siliciumstaalplaten, die afhankelijk van de productie- en transportomstandigheden in een integrale of gesplitste structuur kunnen worden uitgevoerd. De koeling van een waterturbinegenerator gebeurt over het algemeen met gesloten luchtcirculatie. Grotere generatoren gebruiken vaak water als koelmedium om de stator direct te koelen. Als de stator en de rotor tegelijkertijd worden gekoeld, spreekt men van een waterturbinegenerator met dubbele interne waterkoeling.
Om de capaciteit van de waterkrachtgenerator per eenheid te vergroten en deze te ontwikkelen tot een gigantische eenheid, en om de betrouwbaarheid en duurzaamheid ervan te verbeteren, zijn er veel nieuwe technologieën in de constructie toegepast. Zo worden bijvoorbeeld, om de thermische uitzetting van de stator te compenseren, zwevende statorconstructies en schuine ondersteuningen gebruikt, en is de rotor uitgevoerd in een schijfconstructie. Om het losraken van de statorwikkelingen te voorkomen, worden elastische wiggen gebruikt om de strips te ondersteunen en slijtage van de isolatie van de draadstaven tegen te gaan. De ventilatiestructuur is verbeterd om windverliezen en wervelstroomverliezen te verminderen en zo het rendement van de eenheid verder te verhogen.
Met de ontwikkeling van de productietechnologie voor waterpompturbines nemen ook de snelheid en het vermogen van generatormotoren toe, met een focus op grote capaciteit en hoge snelheid. Wereldwijd zijn er bijvoorbeeld al opslagkrachtcentrales gebouwd die zijn uitgerust met generatormotoren met een grote capaciteit en een hoog toerental, zoals de Dinovic Pumped Storage Power Station (330.000 kVA, 500 tpm) in het Verenigd Koninkrijk.
Bij generatormotoren met dubbele interne waterkoeling worden de statorwikkeling, rotorwikkeling en statorkern direct intern gekoeld met geïoniseerd water, waardoor de productielimiet van de generatormotor kan worden verhoogd. De generatormotor (425.000 kVA, 300 tpm) van de La Kongshan-pompwaterkrachtcentrale in de Verenigde Staten maakt ook gebruik van dubbele interne waterkoeling.
Toepassing van magnetische druklagers. Naarmate het vermogen van de generatormotor toeneemt, neemt ook het toerental toe, evenals de drukkracht en het aanloopkoppel van de unit. Na toepassing van een magnetisch druklager wordt de drukkracht versterkt door de magnetische aantrekkingskracht in tegengestelde richting van de zwaartekracht. Hierdoor wordt de druk op het lager verminderd, het axiale weerstandsverlies gereduceerd, de lagertemperatuur verlaagd en het rendement van de unit verbeterd. Ook het aanloopkoppel neemt af. De generatormotor (335.000 kVA, 300 tpm) van de Sanglangjing-pompwaterkrachtcentrale in Zuid-Korea maakt gebruik van magnetische druklagers.
Geplaatst op: 12 november 2021
