Comparativ cu turbina cu abur, hidrogeneratorul are următoarele caracteristici:
(1) Viteza este mică. Limitată de înălțimea apei, viteza de rotație este în general mai mică de 750 r/min, iar unele sunt doar de câteva zeci de rotații pe minut.
(2) Numărul de poli magnetici este mare. Deoarece viteza este mică, pentru a genera energie electrică de 50Hz, este necesar să se mărească numărul de poli magnetici, astfel încât câmpul magnetic al înfășurării statorice de tăiere să se poată schimba în continuare de 50 de ori pe secundă.
(3) Structura este mare ca dimensiuni și greutate. Pe de o parte, viteza este mică; pe de altă parte, în cazul respingerii sarcinii unității, pentru a evita ruperea țevii de oțel cauzată de loviturile puternice de berbec, timpul de închidere de urgență al paletei de ghidare trebuie să fie lung, dar acest lucru va duce la o creștere prea mare a vitezei unității. Prin urmare, rotorul trebuie să aibă o greutate și o inerție mari.
(4) În general, se adoptă axa verticală. Pentru a reduce ocuparea terenului și costurile instalației, hidrogeneratoarele mari și mijlocii adoptă, în general, arborele vertical.
Hidrogeneratoarele pot fi împărțite în tipuri verticale și orizontale în funcție de dispunerea diferită a arborilor lor rotativi: hidrogeneratoarele verticale pot fi împărțite în tipuri suspendate și umbrelă în funcție de diferitele poziții ale rulmenților lor axiali.
(1) Hidrogenerator suspendat. Rulmentul axial este instalat în centrul sau în partea superioară a cadrului superior al rotorului, având o funcționare stabilă și o întreținere convenabilă, dar înălțimea este mare, iar investiția în instalație este considerabilă.
(2) Hidrogenerator tip umbrelă. Rulmentul axial este instalat în corpul central sau în partea superioară a cadrului inferior al rotorului. În general, hidrogeneratoarele mari cu viteză medie și mică ar trebui să adopte tipul umbrelă datorită dimensiunilor lor structurale mari, astfel încât să se reducă înălțimea unității, să se economisească oțel și să se reducă investițiile în instalație. În ultimii ani, s-a dezvoltat structura de instalare a rulmentului axial pe capacul superior al turbinei hidraulice, iar înălțimea unității poate fi redusă.
2. Componente principale
Hidrogeneratorul este compus în principal din stator, rotor, rulment axial, rulmenți de ghidare superior și inferior, cadre superioare și inferioare, dispozitiv de ventilație și răcire, dispozitiv de frânare și dispozitiv de excitație.
(1) Stator. Este o componentă pentru generarea energiei electrice, care este compusă din înfășurare, miez de fier și carcasă. Deoarece diametrul statorului hidrogeneratoarelor mari și mijlocii este foarte mare, acesta este în general compus din segmente pentru transport.
(2) Rotor. Este o piesă rotativă care generează un câmp magnetic și este compusă dintr-un suport, o roată inelară și un pol magnetic. Roata inelară este o componentă în formă de inel, compusă dintr-o placă de fier în formă de evantai. Polii magnetici sunt distribuiți în exteriorul roții inelare, iar roata inelară este utilizată ca traiectorie a câmpului magnetic. Un fir al rotorului de dimensiuni mari și medii este asamblat la fața locului, apoi încălzit și montat pe arborele principal al generatorului. În ultimii ani, a fost dezvoltată structura fără arbore a rotorului, adică suportul rotorului este fixat direct pe capătul superior al arborelui principal al turbinei. Cel mai mare avantaj al acestei structuri este că poate rezolva problemele de calitate ale pieselor turnate și forjate mari cauzate de unitatea mare; În plus, poate reduce și greutatea și înălțimea de ridicare a rotorului, astfel încât să se reducă înălțimea instalației și să se aducă o anumită economie construcției centralei electrice.
(3) Rulment axial. Este o componentă care susține greutatea totală a părții rotative a unității și forța de împingere hidraulică axială a turbinei.
(4) Sistem de răcire. Hidrogeneratorul folosește de obicei aerul ca mediu de răcire pentru a răci statorul, înfășurarea rotorului și miezul statorului. Hidrogeneratoarele de mică capacitate adoptă adesea ventilație deschisă sau cu țevi, în timp ce hidrogeneratoarele mari și mijlocii adoptă adesea ventilație cu autocirculație închisă. Pentru a îmbunătăți intensitatea răcirii, unele înfășurări ale hidrogeneratoarelor de mare capacitate adoptă modul de răcire internă cu conductor gol care trece direct prin mediul de răcire, iar mediul de răcire adoptă apă sau un mediu nou. Înfășurările statorului și rotorului sunt răcite intern cu apă, iar mediul de răcire este apa sau un mediu nou. Înfășurările statorului și rotorului care adoptă răcirea internă cu apă se numesc răcire internă dublă cu apă. Înfășurările statorului și rotorului și miezul statorului care adoptă răcirea cu apă se numesc răcire internă completă cu apă, dar înfășurările statorului și rotorului care adoptă răcirea internă cu apă se numesc răcire internă semi-apă.
O altă metodă de răcire a hidrogeneratorului este răcirea prin evaporare, care conectează mediul lichid în conductorul hidrogeneratorului pentru răcire prin evaporare. Răcirea prin evaporare are avantajul că are o conductivitate termică mult mai mare decât cea a aerului și a apei și poate reduce greutatea și dimensiunea unității.
(5) Dispozitivul de excitație și dezvoltarea acestuia sunt în esență aceleași ca cele ale unităților termice.
Data publicării: 01 septembrie 2021
