Базовые знания в области гидроэнергетики и гидрогенераторов

1. Разделение мощности и класса гидрогенератора
В настоящее время в мире не существует единого стандарта классификации мощности и скорости гидрогенератора. По ситуации в Китае его мощность и скорость можно примерно разделить по следующей таблице:
Классификация номинальная мощность ПН (кВт) номинальная частота вращения НН (об/мин);
Низкая скорость, средняя скорость и высокая скорость;
Микрогидрогенератор < 100 750-1500;
Малый гидрогенератор 100-500 < 375-600 750-1500;
Средний гидрогенератор 500-10000 < 375-600 750-1500; Большой гидрогенератор > 10000 < 100-375 > 375;

2. Тип конструкции установки гидрогенератора
Конструкция установки гидрогенератора обычно определяется типом гидротурбины. В основном различают следующие типы:

1) Горизонтальная структура
Гидрогенераторы с горизонтальной конструкцией обычно приводятся в действие импульсными турбинами. Горизонтальные гидротурбинные агрегаты обычно используют два или три подшипника. Конструкция из двух подшипников имеет преимущества короткой осевой длины, компактной конструкции и удобной установки и регулировки. Однако, когда критическая скорость вала не может удовлетворить требованиям или нагрузка на подшипник велика, необходимо принять конструкцию из трех подшипников. Большинство отечественных гидротурбинных генераторных агрегатов относятся к малым и средним агрегатам. Также производятся большие горизонтальные агрегаты мощностью 12,5 МВт. Горизонтальные гидротурбинные генераторные агрегаты, производимые за рубежом, не являются редкостью с мощностью 60-70 МВт, в то время как горизонтальные гидротурбинные генераторные агрегаты с гидроаккумулирующими электростанциями могут иметь единичную мощность 300 МВт.

2) Вертикальная структура
Вертикальная структура широко используется в бытовых гидротурбинных генераторных установках. Вертикальные гидротурбинные генераторные установки обычно приводятся в действие турбинами Фрэнсиса или осевыми турбинами. Вертикальную структуру можно разделить на подвесной тип и зонтичный тип. Упорный подшипник генератора, расположенный в верхней части ротора, в совокупности именуется подвесным типом, а упорный подшипник, расположенный в нижней части ротора, в совокупности именуется зонтичным типом.

3) Трубчатая структура
Трубчатый турбогенераторный агрегат приводится в действие трубчатой ​​турбиной. Трубчатая турбина представляет собой особый тип осевой турбины с фиксированными или регулируемыми лопатками рабочего колеса. Ее главная особенность заключается в том, что ось рабочего колеса расположена горизонтально или наклонно, а направление потока совпадает с направлением входного и выходного патрубков турбины. Трубчатый гидрогенератор имеет преимущества компактной конструкции и небольшого веса. Он широко используется на электростанциях с низким напором воды.

3. Конструктивные элементы гидрогенератора
Вертикальный гидрогенератор в основном состоит из статора, ротора, верхней рамы, нижней рамы, упорного подшипника, направляющего подшипника, воздушного охладителя и турбины с постоянными магнитами.