Purjăm turbina hidraulică cu energie potențială sau energie cinetică, iar turbina hidraulică începe să se rotească. Dacă conectăm generatorul la turbina hidraulică, generatorul poate începe să genereze electricitate. Dacă ridicăm nivelul apei pentru a purja turbina, viteza turbinei va crește. Prin urmare, cu cât diferența de nivel a apei este mai mare, cu atât energia cinetică obținută de turbină este mai mare și cu atât energia electrică convertibilă este mai mare. Acesta este principiul de bază al hidroenergiei.
Procesul de conversie a energiei este: energia potențială gravitațională a apei din amonte este convertită în energia cinetică a fluxului de apă. Când apa curge prin turbină, energia cinetică este transferată turbinei, iar turbina acționează generatorul pentru a transforma energia cinetică în energie electrică. Prin urmare, este procesul de conversie a energiei mecanice în energie electrică.
Datorită condițiilor naturale diferite ale centralelor hidroelectrice, capacitatea și viteza unităților hidrogeneratoare variază foarte mult. În general, hidrogeneratoarele mici și hidrogeneratoarele de mare viteză acționate de turbine cu impuls adoptă în mare parte structuri orizontale, în timp ce generatoarele de mare și medie viteză adoptă în mare parte structuri verticale. Deoarece majoritatea centralelor hidroelectrice sunt departe de orașe, acestea trebuie de obicei să furnizeze energie sarcinilor prin linii de transmisie lungi, prin urmare, sistemul energetic impune cerințe mai mari pentru stabilitatea în funcționare a hidrogeneratoarelor: parametrii motorului trebuie selectați cu atenție; cerințele pentru momentul de inerție al rotorului sunt mari. Prin urmare, aspectul hidrogeneratorului este diferit de cel al generatorului cu turbină cu abur. Diametrul rotorului său este mare, iar lungimea sa este scurtă. Timpul necesar pentru pornirea și conectarea la rețea a unităților hidrogeneratoare este relativ scurt, iar dispecerizarea funcționării este flexibilă. Pe lângă generarea generală de energie, este potrivit în special pentru unitățile de reducere a vârfurilor de putere și unitățile de rezervă. Capacitatea maximă a unităților turbinei cu apă a atins 700.000 de kilowați.
În ceea ce privește principiul generatorului, fizica liceală este foarte clară, iar principiul său de funcționare se bazează pe legea inducției electromagnetice și legea forței electromagnetice. Prin urmare, principiul general al construcției sale este de a utiliza conductivitatea magnetică adecvată și materialele conductive pentru a forma un circuit magnetic și un circuit pentru inducție electromagnetică reciprocă pentru a genera energie electromagnetică și a atinge scopul conversiei energiei.
Turbina hidrogeneratoare este acționată de turbina hidroelectrică. Rotorul său este scurt și gros, timpul necesar pentru pornirea unității și conectarea la rețea este scurt, iar dispecerizarea operațiunilor este flexibilă. Pe lângă generarea generală de energie, este potrivit în special pentru unități de reducere a vârfurilor de putere și unități de rezervă în caz de urgență. Capacitatea maximă a unităților turbinei hidrogeneratoare a atins 800.000 de kilowați.
Generatorul diesel este acționat de un motor cu ardere internă. Pornește rapid și este ușor de utilizat, dar costul său de generare a energiei este ridicat. Este utilizat în principal ca sursă de alimentare de rezervă sau în zone în care rețeaua electrică mare nu ajunge și în centrale electrice mobile. Capacitatea variază de la câțiva kilowați la câțiva kilowați. Cuplul de ieșire pe arborele motorului diesel este supus unor pulsații periodice, așadar trebuie prevenite accidentele de rezonanță și rupere a arborelui.
Viteza hidrogeneratorului va determina frecvența curentului alternativ generat. Pentru a asigura stabilitatea acestei frecvențe, viteza rotorului trebuie stabilizată. Pentru a stabiliza viteza, viteza motorului principal (turbina hidraulică) poate fi controlată într-un mod de control în buclă închisă. Semnalul de frecvență al curentului alternativ care urmează să fie trimis este eșantionat și transmis înapoi către sistemul de control care controlează unghiul de deschidere și închidere al paletei de ghidare a turbinei hidraulice pentru a controla puterea de ieșire a turbinei hidraulice. Prin principiul controlului feedback, viteza generatorului poate fi stabilizată.
Data publicării: 08 oct. 2022
