W porównaniu z generatorem turbiny parowej, generator hydroelektryczny ma następujące cechy:
(1) Prędkość jest niska. Ograniczona przez ciśnienie wody, prędkość obrotowa jest na ogół mniejsza niż 750 obr./min, a niektóre to tylko kilkadziesiąt obrotów na minutę.
(2) Liczba biegunów magnetycznych jest duża. Ponieważ prędkość jest niska, aby wygenerować energię elektryczną o częstotliwości 50 Hz, konieczne jest zwiększenie liczby biegunów magnetycznych, tak aby pole magnetyczne uzwojenia stojana tnącego mogło nadal zmieniać się 50 razy na sekundę.
(3) Konstrukcja jest duża pod względem rozmiaru i wagi. Z jednej strony prędkość jest niska; Z drugiej strony, w przypadku odrzucenia obciążenia jednostki, aby uniknąć pęknięcia rury stalowej spowodowanego silnym uderzeniem wodnym, wymagany jest długi czas awaryjnego zamykania łopatki kierowniczej, ale spowoduje to zbyt duży wzrost prędkości jednostki. Dlatego wirnik musi mieć dużą wagę i bezwładność.
(4) Zazwyczaj przyjmuje się oś pionową. Aby zmniejszyć zajęcie terenu i koszty zakładu, duże i średnie generatory wodne zazwyczaj przyjmują wał pionowy.
Generatory wodne można podzielić na pionowe i poziome ze względu na układ obrotowych wałów. Generatory pionowe można podzielić na podwieszane i parasolowe ze względu na położenie łożysk oporowych.
(1) Zawieszony hydrogenerator. Łożysko oporowe jest zamontowane w środkowej lub górnej części górnej ramy wirnika, co zapewnia stabilną pracę i wygodną konserwację, ale wysokość jest duża, a inwestycja w instalację jest duża.
(2) Hydrogenerator parasolowy. Łożysko oporowe jest zamontowane w korpusie środkowym lub jego górnej części dolnej ramy wirnika. Generalnie, duże hydrogeneratory o średniej i niskiej prędkości powinny przyjąć typ parasolowy ze względu na ich duży rozmiar konstrukcyjny, aby zmniejszyć wysokość jednostki, zaoszczędzić stal i zmniejszyć inwestycję w zakład. W ostatnich latach opracowano konstrukcję montażu łożyska oporowego na górnej pokrywie turbiny wodnej, a wysokość jednostki może zostać zmniejszona.
2. Główne składniki
Hydrogenerator składa się głównie ze stojana, wirnika, łożyska oporowego, górnego i dolnego łożyska prowadzącego, górnej i dolnej ramy, urządzenia wentylacyjnego i chłodzącego, urządzenia hamulcowego i urządzenia wzbudzającego.
(1) Stojan. Jest to element do wytwarzania energii elektrycznej, który składa się z uzwojenia, rdzenia żelaznego i powłoki. Ponieważ średnica stojana dużych i średnich generatorów wodnych jest bardzo duża, składa się on zazwyczaj z segmentów do transportu.
(2) Wirnik. Jest to obracająca się część generująca pole magnetyczne, która składa się z podpory, pierścienia koła i bieguna magnetycznego. Pierścień koła jest elementem w kształcie pierścienia złożonym z wachlarzowatej płyty żelaznej. Bieguny magnetyczne są rozmieszczone poza pierścieniem koła, a pierścień koła jest używany jako ścieżka pola magnetycznego. Jedno pasmo dużego i średniego wirnika jest montowane na miejscu, a następnie podgrzewane i tulejowane na głównym wale generatora. W ostatnich latach opracowano konstrukcję bezwałową wirnika, to znaczy, że podpora wirnika jest bezpośrednio zamocowana na górnym końcu głównego wału turbiny. Największą zaletą tej konstrukcji jest to, że może ona rozwiązać problemy jakościowe dużych odlewów i odkuwek spowodowane przez dużą jednostkę; Ponadto może również zmniejszyć ciężar podnoszenia wirnika i wysokość podnoszenia, tak aby zmniejszyć wysokość instalacji i przynieść pewną oszczędność w konstrukcji elektrowni.
(3) Łożysko oporowe. Jest to element, który przenosi całkowity ciężar obracającej się części zespołu i osiowy nacisk hydrauliczny turbiny.
(4) Układ chłodzenia. Hydrogenerator zwykle wykorzystuje powietrze jako medium chłodzące do chłodzenia stojana, uzwojenia wirnika i rdzenia stojana. Hydrogeneratory małej pojemności często przyjmują wentylację otwartą lub rurową, podczas gdy duże i średnie hydrogeneratory często przyjmują zamkniętą wentylację samoobiegową. Aby poprawić intensywność chłodzenia, niektóre uzwojenia hydrogeneratorów dużej pojemności przyjmują tryb chłodzenia wewnętrznego przewodu pustego przechodzącego bezpośrednio przez medium chłodzące, a medium chłodzące przyjmuje wodę lub nowe medium. Uzwojenia stojana i wirnika są chłodzone wewnętrznie wodą, a medium chłodzącym jest woda lub nowe medium. Uzwojenia stojana i wirnika, które przyjmują wewnętrzne chłodzenie wodne, nazywane są podwójnym wewnętrznym chłodzeniem wodnym. Uzwojenia stojana i wirnika oraz rdzeń stojana, które przyjmują chłodzenie wodne, nazywane są pełnym wewnętrznym chłodzeniem wodnym, ale uzwojenia stojana i wirnika, które przyjmują wewnętrzne chłodzenie wodne, nazywane są pół-wodnym wewnętrznym chłodzeniem.
Inną metodą chłodzenia hydrogeneratora jest chłodzenie wyparne, które łączy medium ciekłe z przewodem hydrogeneratora w celu chłodzenia wyparnego. Chłodzenie wyparne ma tę zaletę, że przewodnictwo cieplne medium chłodzącego jest znacznie większe niż powietrza i wody, a także może zmniejszyć wagę i rozmiar urządzenia.
(5) Urządzenie wzbudzające i jego budowa są zasadniczo takie same jak w przypadku bloków cieplnych.
Czas publikacji: 01-09-2021
