У поређењу са парним турбогенератором, хидрогенератор има следеће карактеристике:
(1) Брзина је мала. Ограничена главом воде, брзина ротације је генерално мања од 750 о/мин, а неке су само десетине обртаја у минути.
(2) Број магнетних полова је велики. Пошто је брзина мала, да би се генерисала електрична енергија од 50Hz, потребно је повећати број магнетних полова, тако да се магнетно поље статорског намотаја и даље може мењати 50 пута у секунди.
(3) Структура је великих димензија и тежине. С једне стране, брзина је мала; С друге стране, у случају одбијања оптерећења јединице, како би се избегло пуцање челичне цеви изазвано јаким воденим ударом, време хитног затварања усмеравајуће лопатице мора бити дуго, али ће то довести до превеликог пораста брзине јединице. Због тога је потребно да ротор има велику тежину и инерцију.
(4) Генерално се усваја вертикална оса. Да би се смањило заузимање земљишта и трошкови постројења, велики и средњи хидрогенератори генерално усвајају вертикално вратило.
Хидрогенератори се могу поделити на вертикалне и хоризонталне типове према различитом распореду њихових ротирајућих вратила: вертикални хидрогенератори се могу поделити на висеће и кишобранске типове према различитим положајима њихових аксијалних лежајева.
(1) Суспендовани хидрогенератор. Аксијални лежај је инсталиран у средини или горњем делу горњег оквира ротора, што има стабилан рад и лако одржавање, али је висина велика и инвестиција у постројење је велика.
(2) Хидрогенератор типа кишобран. Аксијални лежај је уграђен у централно тело или његов горњи део доњег оквира ротора. Генерално, велики хидрогенератори средње и мале брзине требало би да усвоје тип кишобрана због своје велике структурне величине, како би се смањила висина јединице, уштедео челик и смањила улагања у постројење. Последњих година развијена је структура постављања аксијалног лежаја на горњи поклопац водене турбине, чиме се може смањити висина јединице.
2. Главне компоненте
Хидрогенератор се углавном састоји од статора, ротора, аксијалног лежаја, горњег и доњег вођичног лежаја, горњег и доњег оквира, уређаја за вентилацију и хлађење, уређаја за кочење и уређаја за побуђивање.
(1) Статор. То је компонента за производњу електричне енергије, која се састоји од намотаја, гвозденог језгра и љуске. Пошто је пречник статора великих и средњих хидрогенератора веома велики, он се генерално састоји од сегмената за транспорт.
(2) Ротор. То је ротирајући део који генерише магнетно поље, а састоји се од носача, прстена точка и магнетног пола. Прстен точка је прстенаста компонента састављена од лепезастог гвозденог лима. Магнетни полови су распоређени изван прстена точка, а прстен точка се користи као путања магнетног поља. Један прамен великог и средњег ротора се склапа на лицу места, а затим се загрева и ставља на главно вратило генератора. Последњих година развијена је структура ротора без вратила, односно носач ротора је директно фиксиран на горњи крај главног вратила турбине. Највећа предност ове структуре је што може да реши проблеме квалитета великих одливака и отковака узроковане великом јединицом; Поред тога, може да смањи и тежину ротора и висину подизања, како би се смањила висина постројења и донела одређена економичност изградњи електране.
(3) Аксијални лежај. То је компонента која носи укупну тежину ротирајућег дела јединице и аксијални хидраулични потисак турбине.
(4) Систем хлађења. Хидрогенератор обично користи ваздух као расхладни медијум за хлађење статора, намотаја ротора и језгра статора. Хидрогенератори малог капацитета често користе отворену или цевну вентилацију, док велики и средњи хидрогенератори често користе затворену самоциркулациону вентилацију. Да би се побољшао интензитет хлађења, неки намотаји хидрогенератора великог капацитета усвајају режим унутрашњег хлађења шупљим проводником који директно пролази кроз расхладни медијум, а расхладни медијум усваја воду или нови медијум. Намотаји статора и ротора се интерно хладе водом, а расхладни медијум је вода или нови медијум. Намотаји статора и ротора који усвајају унутрашње хлађење водом називају се двоструко унутрашње хлађење водом. Намотаји статора и ротора и језгро статора који усвајају унутрашње хлађење водом називају се потпуно унутрашње хлађење водом, док се намотаји статора и ротора који усвајају унутрашње хлађење водом називају полу-водено унутрашње хлађење.
Још један метод хлађења хидрогенератора је испаривачко хлађење, које повезује течни медијум са проводником хидрогенератора ради испаривања. Испаривачко хлађење има предности јер је топлотна проводљивост расхладног медијума много већа од ваздуха и воде, и може смањити тежину и величину јединице.
(5) Уређај за побуђивање и његов развој су у основи исти као и код термоелектрана.
Време објаве: 01.09.2021.
