Een waterkrachtcentrale is een energieomzettingsinstallatie die de potentiële energie van water omzet in elektrische energie. Deze bestaat doorgaans uit een waterturbine, een generator, een regelaar, een bekrachtigingssysteem, een koelsysteem en de besturingsapparatuur van de centrale.
(1) Hydraulische turbine: er zijn twee soorten hydraulische turbines die algemeen gebruikt worden: impulsturbines en reactieturbines.
(2) Generator: de meeste generatoren zijn synchrone generatoren, met een laag toerental, over het algemeen lager dan 750 omwentelingen per minuut, en sommige hebben slechts enkele tientallen omwentelingen per minuut; vanwege het lage toerental zijn er veel magneetpolen; de constructie is groot en zwaar; er zijn twee soorten installatie van hydraulische generatoreenheden: verticaal en horizontaal.
(3) Snelheidsregelings- en -besturingsinrichtingen (inclusief snelheidsregelaar en oliedrukregelaar): de rol van de snelheidsregelaar is het regelen van de snelheid van de hydraulische turbine, zodat de frequentie van de geleverde elektrische energie voldoet aan de eisen van de stroomvoorziening en de werking van de eenheid (opstarten, uitschakelen, snelheidsverandering, belastingverhoging en -verlaging) en een veilige en economische werking mogelijk zijn. Daarom moet de regelaar voldoen aan de eisen van snelle werking, gevoelige respons, snelle stabiliteit, gemakkelijke bediening en onderhoud, en moet deze ook beschikken over betrouwbare handmatige bediening en noodstopvoorzieningen.
(4) Excitatiesysteem: de hydraulische generator is over het algemeen een elektromagnetische synchrone generator. Door de aansturing van het DC-excitatiesysteem kunnen de spanningsregeling van de elektrische energie, de regeling van het actieve en reactieve vermogen en andere regelingen worden gerealiseerd om de kwaliteit van de geproduceerde elektrische energie te verbeteren.
(5) Koelsysteem: luchtkoeling wordt voornamelijk gebruikt voor kleine hydraulische generatoren om de stator, rotor en het ijzeren kernoppervlak van de generator te koelen met behulp van een ventilatiesysteem. Echter, met de toename van het vermogen per eenheid nemen de thermische belastingen van de stator en rotor voortdurend toe. Om het uitgangsvermogen per volume-eenheid van de generator bij een bepaalde snelheid te verhogen, maken hydraulische generatoren met een groot vermogen gebruik van directe waterkoeling van de stator- en rotorwikkelingen; of de statorwikkeling wordt gekoeld door water, terwijl de rotor wordt gekoeld door een sterke luchtstroom.
(6) Besturingsapparatuur van de energiecentrale: de besturingsapparatuur van de energiecentrale is hoofdzakelijk gebaseerd op microcomputers en realiseert de functies van netaansluiting, spanningsregeling, frequentiemodulatie, arbeidsfactorregeling, beveiliging en communicatie van de hydraulische generatoren.
(7) Reminrichting: alle hydraulische generatoren met een nominaal vermogen dat een bepaalde waarde overschrijdt, zijn uitgerust met een reminrichting. Deze wordt gebruikt om de rotor continu af te remmen wanneer het toerental tijdens het uitschakelen van de generator daalt tot 30% ~ 40% van het nominale toerental, om te voorkomen dat het druklager doorbrandt als gevolg van beschadiging van de oliefilm bij lage snelheden. Een andere functie van de reminrichting is het opkrikken van de roterende delen van de generator met hogedrukolie vóór installatie, onderhoud en opstarten. De reminrichting maakt gebruik van perslucht om te remmen.
Geplaatst op: 21 oktober 2022
