Первая в мире гидроэлектростанция была построена во Франции в 1878 году и использовала гидрогенераторы для выработки электроэнергии. До сих пор производство гидрогенераторов называют «короной» французского производства. Но уже в 1878 году гидрогенератор имел предварительный проект. В 1856 году вышел коммерческий генератор постоянного тока марки Lianlian Alliance. В 1865 году француз Кассевен и итальянец Марко задумали объединить генератор постоянного тока и водяную турбину для выработки электроэнергии. В 1874 году Пироски из России также предложил проект по превращению энергии воды в электрическую энергию. В 1878 году были построены первые в мире гидроэлектростанции в поместье Грагсайд в Англии и Сирмите недалеко от Парижа, Франция, и появилась первая партия гидрогенераторов постоянного тока. В 1891 году в компании Ruitu Olican родился первый современный гидрогенератор (гидрогенератор Laufen Hydrogenerator). С 1891 года по настоящее время за более чем 100 лет достигнут огромный прогресс в технологии гидроэлектрогенераторов.
Начальный этап (1891-1920)
В начальный период зарождения гидрогенераторов люди соединяли обычный генератор постоянного тока или генератор переменного тока с водяной турбиной, чтобы сформировать набор гидрогенераторов. В то время не было специально разработанного гидрогенератора. Когда в 1891 году была построена гидроэлектростанция Лауффен, появился специально разработанный гидрогенератор. Поскольку ранние гидроэлектростанции были небольшими, изолированными электростанциями с небольшим диапазоном подачи электроэнергии, параметры генераторов были очень хаотичными, с различными напряжениями и частотами. Конструктивно гидрогенераторы в основном горизонтальные. Кроме того, большинство гидрогенераторов на начальном этапе являются генераторами постоянного тока, а позже появляются гидрогенераторы однофазного переменного тока, трехфазного переменного тока и двухфазного переменного тока.
Наиболее известными компаниями-производителями гидрогенераторов на начальном этапе являются BBC, Oelikon, Siemens, Westinghouse (WH), Edison и General Motors (GE) и т. д., а также представительные гидротурбинные электростанции. Машина включает в себя трехфазный турбинный генератор переменного тока мощностью 300 л. с. гидроэлектростанции Лауфен (1891 г.), трехфазный генератор переменного тока мощностью 750 кВт гидроэлектростанции Фолсом в США (производства GE Corporation, 1893 г.) и гидроэлектростанции Адамс на американской стороне Ниагарского водопада (Niagara Falls), двухфазный гидрогенератор переменного тока мощностью 5000 л. с. (1894 г.), горизонтальные гидрогенераторы 12 МНВ-А и 16 МВ-А (1904-1912 гг.) на электростанции Онтарио на канадской стороне Ниагарского водопада, а также гидрогенератор стойки мощностью 40 МВ-А, произведенный GE в 1920 г. Тип гидроэлектростанции. Гидроэлектростанция Hellsjon в Швеции была построена в 1893 году. Электростанция была оснащена четырьмя горизонтальными гидрогенераторными установками переменного тока трехфазного тока мощностью 344 кВ?А. Генераторы были произведены шведской компанией General Electric Company (ASEA).
В 1891 году во Франкфурте, Германия, прошла Всемирная выставка. Для того, чтобы продемонстрировать передачу и применение переменного тока на встрече, организаторы конференции установили набор гидротурбинных генераторов на заводе портландцемента в Ларффене, Германия, в 175 км. Для освещения экспозиции и приведения в действие трехфазного индукционного двигателя мощностью 100 л. с. Гидрогенератор электростанции Лауфен был спроектирован Брауном, главным инженером компании Ruitu Oerlikon, и изготовлен компанией Oerlikon. Генератор трехфазного горизонтального типа, 300 л. с., 150 об/мин, 32 полюса, 40 Гц, фазное напряжение 55~65 В. Внешний диаметр генератора составляет 1752 мм, а длина железного сердечника — 380 мм. Число пазов статора генератора — 96, закрытые пазы (в то время называвшиеся отверстиями), каждый полюс и каждая фаза — медный стержень, паз проволочного стержня изолирован 2-миллиметровой асбестовой пластиной, а конец — голый медный стержень; ротор — встроенное кольцо. Полюса-кулачки обмотки возбуждения. Генератор приводится в действие вертикальной гидравлической турбиной через пару конических шестерен и возбуждается другим небольшим гидравлическим генератором постоянного тока. КПД генератора достигает 96,5%.
Успешная эксплуатация и передача гидрогенераторов электростанции Лауфен во Франкфурт является первым промышленным испытанием передачи трехфазного тока в истории человечества. Это прорыв в практическом применении переменного тока, особенно трехфазного переменного тока. Генератор также является первым в мире трехфазным гидрогенератором.
Выше приведено проектирование и разработка гидроэлектрогенераторов в первые тридцать лет. Фактически, если рассматривать процесс развития технологии гидроэлектрогенераторов, гидрогенераторы, как правило, проходят стадию развития каждые 30 лет. То есть период с 1891 по 1920 год был начальной стадией, период с 1921 по 1950 год был стадией технологического роста, период с 1951 по 1984 год был стадией быстрого развития, а период с 1985 по 2010 год был стадией устойчивого развития.
Время публикации: 09-сен-2021
