Prva hidroelektrarna na svetu je bila zgrajena v Franciji leta 1878 in je za proizvodnjo električne energije uporabljala hidroelektrične generatorje. Do sedaj je bila izdelava hidroelektričnih generatorjev imenovana "krona" francoske proizvodnje. Toda že leta 1878 je imel hidroelektrični generator predhodno zasnovo. Leta 1856 je prišel na trg komercialni enosmerni generator znamke Lianlian Alliance. Leta 1865 sta si Francoz Casseven in Italijan Marko zamislila kombinacijo enosmernega generatorja in vodne turbine za proizvodnjo električne energije. Leta 1874 je tudi Piroski iz Rusije predlagal zasnovo za pretvorbo vodne energije v električno energijo. Leta 1878 sta bili v Gragside Manor v Angliji in Sirmiteju blizu Pariza v Franciji zgrajeni prvi hidroelektrarni na svetu, pojavila pa se je tudi prva serija enosmernih hidroelektrarn. Leta 1891 se je v podjetju Ruitu Olican rodil prvi sodobni hidroelektrični generator (Laufen Hydrogenerator Hydrogenerator). Od leta 1891 do danes je bil v tehnologiji hidroelektričnih generatorjev dosežen ogromen napredek že več kot 100 let.
Začetna faza (1891–1920)
V začetnem obdobju nastanka hidroelektrarn so ljudje navaden generator enosmernega toka ali alternator priključili na vodno turbino, da bi tvorili sklop hidroelektrarn. Takrat še ni bilo posebej zasnovanega hidroelektrarnega generatorja. Ko je bila leta 1891 zgrajena hidroelektrarna Lauffen, se je pojavil posebej zasnovan hidroelektrarni generator. Ker so bile zgodnje hidroelektrarne majhne, izolirane elektrarne z majhnim razponom napajanja, so bili parametri generatorjev zelo kaotični, z različnimi napetostmi in frekvencami. Strukturno so hidrogeneratorji večinoma horizontalni. Poleg tega je bila večina hidrogeneratorjev v začetni fazi generatorjev enosmernega toka, kasneje pa so se pojavili enofazni, trifazni in dvofazni hidrogeneratorji izmeničnega toka.
Med bolj znanimi podjetji za proizvodnjo hidrogeneratorjev v začetni fazi so BBC, Oelikon, Siemens, Westinghouse (WH), Edison in General Motors (GE) itd., reprezentativni proizvajalci hidroturbin pa vključujejo trifazni turbinski generator z izmeničnim tokom z močjo 300 KM v hidroelektrarni Laufen (1891), 750 kW trifazni generator z izmeničnim tokom v hidroelektrarni Folsom v Združenih državah Amerike (ki ga je leta 1893 izdelalo podjetje GE Corporation) in dvofazni hidroelektrarni z izmeničnim tokom z močjo 5000 KM (1894) v hidroelektrarni Adams na ameriški strani Niagarskih slapov (Niagara Falls), horizontalne hidroelektrarne z močjo 12 MNV?A in 16 MV?A (1904–1912) v elektrarni Ontario na kanadski strani Niagarskih slapov ter stojalo z močjo 40 MV?A, ki ga je leta 1920 izdelalo podjetje GE. Hidroelektrarna Hellsjön na Švedskem je bila zgrajena leta 1893. Elektrarna je bila opremljena s štirimi trifaznimi horizontalnimi hidrogeneratorji z izmeničnim tokom moči 344 kV?A. Generatorje je izdelalo švedsko podjetje General Electric Company (ASEA).
Leta 1891 je bila v Frankfurtu v Nemčiji svetovna razstava. Da bi na srečanju prikazali prenos in uporabo izmeničnega toka, so organizatorji konference v cementarni Portland v Larffenu v Nemčiji, 175 km stran, namestili komplet hidroturbinskih generatorjev za osvetlitev razstave in pogon trifaznega indukcijskega motorja z močjo 100 KM. Hidrogenerator elektrarne Laufen je zasnoval Brown, glavni inženir podjetja Ruitu Oerlikon, izdelalo pa ga je podjetje Oerlikon. Generator je trifazni horizontalni, z močjo 300 KM, 150 vrt/min, 32-polnim, 40 Hz in fazno napetostjo 55~65 V. Zunanji premer generatorja je 1752 mm, dolžina železnega jedra pa 380 mm. Število rež statorja generatorja je 96, zaprtih rež (takrat imenovanih luknje), vsak pol in vsaka faza je bakrena palica, reža žice je izolirana z 2 mm azbestno ploščo, konec pa je gola bakrena palica; rotor je vgrajen obroč s kremplji vzbujevalnega navitja. Generator poganja navpična hidravlična turbina preko para stožčastih zobnikov, vzbuja pa ga drug majhen hidravlični generator enosmernega toka. Izkoristek generatorja doseže 96,5 %.
Uspešno delovanje in prenos hidrogeneratorjev elektrarne Laufen v Frankfurt je prvi industrijski preizkus trifaznega prenosa toka v zgodovini človeštva. Gre za preboj v praktični uporabi izmeničnega toka, zlasti trifaznega izmeničnega toka. Generator je tudi prvi trifazni hidrogenerator na svetu.
Zgoraj je prikazano načrtovanje in razvoj hidroelektrarn v prvih tridesetih letih. Če pogledamo proces razvoja tehnologije hidroelektrarn, so hidroelektrarne običajno razvojna faza vsakih 30 let. To pomeni, da je bilo obdobje od 1891 do 1920 začetna faza, obdobje od 1921 do 1950 faza tehnološke rasti, obdobje od 1951 do 1984 faza hitrega razvoja, obdobje od 1985 do 2010 pa faza stalnega razvoja.
Čas objave: 9. september 2021
