Een waterkrachtgenerator bestaat uit een rotor, stator, frame, druklager, geleidingslager, koeler, rem en andere belangrijke componenten (zie afbeelding). De stator bestaat hoofdzakelijk uit een frame, ijzeren kern, wikkeling en andere onderdelen. De statorkern is gemaakt van koudgewalste siliciumstaalplaten, die afhankelijk van de productie- en transportomstandigheden in een integrale of gesplitste structuur kunnen worden uitgevoerd. De waterturbinegenerator wordt over het algemeen gekoeld door middel van een gesloten luchtcirculatiesysteem. Bij zeer grote eenheden wordt water als koelmedium gebruikt om de stator direct te koelen. Wanneer de stator en de rotor tegelijkertijd worden gekoeld, spreekt men van een generator met een dubbel intern waterkoelwiel.
Om de capaciteit van een enkele waterkrachtgenerator te vergroten en te ontwikkelen tot een gigantische eenheid, worden veel nieuwe technologieën toegepast in de constructie om de betrouwbaarheid en duurzaamheid te verbeteren. Zo worden bijvoorbeeld, om de thermische uitzetting van de stator te compenseren, een zwevende statorconstructie en schuine ondersteuning gebruikt, en is de rotor uitgevoerd in een schijfconstructie. Om de speling van de statorwikkeling te verhelpen, wordt een dempingsstrip onder een elastische wig gebruikt om slijtage van de isolatie van de draadstang te voorkomen. De ventilatiestructuur is verbeterd om het windverlies en het verlies door wervelstromen te verminderen en zo het rendement van de eenheid verder te verhogen.
Met de ontwikkeling van de productietechnologie voor pompturbines nemen ook de snelheid en het vermogen van generatormotoren toe, wat resulteert in motoren met een groot vermogen en een hoge snelheid. Een van de gebouwde energiecentrales ter wereld die zijn uitgerust met generatormotoren met een groot vermogen en een hoge snelheid, is de Dinowick-pompwaterkrachtcentrale (330.000 kVA, 500 omwentelingen per minuut) in het Verenigd Koninkrijk.
Door gebruik te maken van een generatormotor met dubbele interne waterkoeling worden de statorwikkeling, rotorwikkeling en statorkern direct intern gekoeld met ioniserend water, wat de productielimieten van de generatormotor kan verlagen. De generatormotor (425.000 kVA, 300 tpm) van de Lakongshan-pompwaterkrachtcentrale in de Verenigde Staten maakt ook gebruik van dubbele interne waterkoeling.
Toepassing van een magnetisch druklager. Met de toename van het vermogen en het toerental van een generatormotor nemen ook de axiale belasting en het aanloopkoppel van de unit toe. Na toepassing van een magnetisch druklager wordt de axiale belasting aangevuld met een magnetische aantrekkingskracht in tegengestelde richting van de zwaartekracht. Dit vermindert de belasting van het druklager, verlaagt het verlies aan oppervlakteweerstand van de as, verlaagt de lagertemperatuur en verbetert het rendement van de unit. Ook het aanloopweerstandsmoment wordt verminderd. Een magnetisch druklager wordt toegepast in de generatormotor (335.000 kVA, 300 tpm) van de Sanglangjing-pompwaterkrachtcentrale in Zuid-Korea.
Geplaatst op: 21 maart 2022
