Гидроэлектрогенераторная установка — это устройство преобразования энергии, которое преобразует потенциальную энергию воды в электрическую энергию. Как правило, она состоит из водяной турбины, генератора, регулятора, системы возбуждения, системы охлаждения и оборудования управления электростанцией.
(1) Гидравлическая турбина: обычно используются два типа гидравлических турбин: импульсного типа и реактивного типа.
(2) Генератор: большинство генераторов являются синхронными генераторами с низкой скоростью вращения, обычно ниже 750 об/мин, а некоторые имеют всего несколько десятков оборотов в минуту; из-за низкой скорости вращения имеется много магнитных полюсов; большие габариты и вес конструкции; существует два типа установки гидравлических генераторных установок: вертикальная и горизонтальная.
(3) Устройства регулирования и управления скоростью (включая регулятор скорости и устройство измерения давления масла): роль регулятора скорости заключается в регулировании скорости гидравлической турбины, чтобы обеспечить соответствие частоты вырабатываемой электроэнергии требованиям электроснабжения, а также обеспечить работу агрегата (запуск, остановка, изменение скорости, увеличение и уменьшение нагрузки) и безопасную и экономичную эксплуатацию. Поэтому характеристики регулятора должны соответствовать требованиям быстроты срабатывания, чувствительности, быстрой стабильности, удобства эксплуатации и обслуживания, а также требовать надежного ручного управления и устройств аварийного останова.
(4) Система возбуждения: гидравлический генератор, как правило, представляет собой электромагнитный синхронный генератор. С помощью управления системой возбуждения постоянного тока можно регулировать напряжение электрической энергии, регулировать активную и реактивную мощность и осуществлять другие виды управления для повышения качества выходной электрической энергии.
(5) Система охлаждения: для небольших гидравлических генераторов в основном используется воздушное охлаждение статора, ротора и поверхности железного сердечника генератора с помощью системы вентиляции. Однако с увеличением мощности отдельного агрегата тепловые нагрузки на статор и ротор постоянно возрастают. Для увеличения выходной мощности на единицу объема генератора при определенной скорости, в гидравлических генераторах большой мощности используется прямой режим водяного охлаждения обмоток статора и ротора; или обмотка статора охлаждается водой, а ротор охлаждается сильным ветром.
(6) Оборудование управления электростанцией: оборудование управления электростанцией в основном основано на микрокомпьютерах и реализует функции подключения к сети, регулирования напряжения, частотной модуляции, регулирования коэффициента мощности, защиты и связи гидравлических генераторов.
(7) Тормозное устройство: все гидравлические генераторы с номинальной мощностью, превышающей определенное значение, оснащены тормозным устройством, которое используется для непрерывного торможения ротора при снижении скорости до 30–40% от номинальной скорости во время остановки генератора, чтобы предотвратить перегрев упорного подшипника из-за повреждения масляной пленки на низких скоростях. Еще одна функция тормозного устройства — подъем вращающихся частей генератора с помощью масла под высоким давлением перед установкой, техническим обслуживанием и запуском. Тормозное устройство использует сжатый воздух для торможения.
Дата публикации: 21 октября 2022 г.
