Zespół prądotwórczy hydroelektryczny to urządzenie przetwarzające energię, które przekształca energię potencjalną wody w energię elektryczną. Zazwyczaj składa się z turbiny wodnej, generatora, regulatora, układu wzbudzenia, układu chłodzenia oraz urządzeń sterujących elektrownią.
(1) Turbina hydrauliczna: powszechnie stosuje się dwa rodzaje turbin hydraulicznych: impulsowe i reakcyjne.
(2) Generator: większość generatorów to generatory synchroniczne o niskiej prędkości obrotowej, na ogół poniżej 750 obr./min, a niektóre mają zaledwie kilkadziesiąt obrotów na minutę; Ze względu na niską prędkość występuje wiele biegunów magnetycznych; Duże rozmiary i waga konstrukcji; Istnieją dwa typy montażu agregatów generatorów hydraulicznych: pionowy i poziomy.
(3) Urządzenia regulacji i sterowania prędkością (w tym regulator prędkości i urządzenie kontrolujące ciśnienie oleju): rolą regulatora prędkości jest regulacja prędkości obrotowej turbiny hydraulicznej w celu zapewnienia, że częstotliwość wyjściowej energii elektrycznej spełnia wymagania dotyczące zasilania, a także zapewnienia pracy jednostki (rozruch, wyłączanie, zmiana prędkości, zwiększanie i zmniejszanie obciążenia) oraz bezpiecznej i ekonomicznej eksploatacji. Dlatego działanie regulatora musi spełniać wymagania dotyczące szybkiej pracy, czułej reakcji, szybkiej stabilności, wygodnej obsługi i konserwacji, a także wymaga niezawodnej obsługi ręcznej i urządzeń do awaryjnego wyłączania.
(4) Układ wzbudzenia: generator hydrauliczny jest zazwyczaj generatorem synchronicznym elektromagnetycznym. Poprzez sterowanie układem wzbudzenia prądu stałego można regulować napięcie energii elektrycznej, regulować moc czynną i bierną oraz wykonywać inne czynności kontrolne w celu poprawy jakości wyjściowej energii elektrycznej.
(5) Układ chłodzenia: chłodzenie powietrzem jest stosowane głównie w małych generatorach hydraulicznych do chłodzenia powierzchni stojana, wirnika i rdzenia żelaznego generatora z systemem wentylacji. Jednak wraz ze wzrostem mocy pojedynczego agregatu, obciążenia cieplne stojana i wirnika stale rosną. Aby zwiększyć moc wyjściową na jednostkę objętości generatora przy określonej prędkości, generator hydrauliczny dużej mocy wykorzystuje tryb bezpośredniego chłodzenia wodnego uzwojeń stojana i wirnika; lub uzwojenie stojana jest chłodzone wodą, a wirnik silnym nawiewem.
(6) Sprzęt sterujący elektrownią: sprzęt sterujący elektrownią opiera się głównie na mikrokomputerach, które realizują funkcje podłączenia do sieci, regulacji napięcia, modulacji częstotliwości, regulacji współczynnika mocy, ochrony i komunikacji z generatorami hydraulicznymi.
(7) Urządzenie hamulcowe: wszystkie generatory hydrauliczne o mocy znamionowej przekraczającej określoną wartość są wyposażone w urządzenie hamulcowe, które służy do ciągłego hamowania wirnika, gdy prędkość obrotowa spada do 30%–40% prędkości znamionowej podczas wyłączania generatora, zapobiegając w ten sposób spaleniu łożyska oporowego w wyniku uszkodzenia filmu olejowego przy niskiej prędkości. Inną funkcją urządzenia hamulcowego jest podnoszenie obrotowych części generatora za pomocą oleju pod wysokim ciśnieniem przed instalacją, konserwacją i uruchomieniem. Urządzenie hamulcowe wykorzystuje sprężone powietrze do hamowania.
Czas publikacji: 21 października 2022 r.
