Исперите водену турбину потенцијалном енергијом или кинетичком енергијом, и водена турбина почиње да се окреће. Ако повежемо генератор са воденом турбином, генератор може почети да производи електричну енергију. Ако подигнемо ниво воде да бисмо испрали турбину, брзина турбине ће се повећати. Стога, што је већа разлика у нивоу воде, већа је кинетичка енергија коју добија турбина, а већа је и конвертибилна електрична енергија. Ово је основни принцип хидроенергије.
Процес конверзије енергије је: гравитациона потенцијална енергија узводне воде се претвара у кинетичку енергију тока воде. Када вода протиче кроз турбину, кинетичка енергија се преноси на турбину, а турбина покреће генератор који претвара кинетичку енергију у електричну енергију. Стога је то процес претварања механичке енергије у електричну енергију.
Због различитих природних услова хидроелектрана, капацитет и брзина хидрогенераторских јединица значајно варирају. Генерално, мали хидрогенератори и хидрогенератори велике брзине покретани импулсним турбинама углавном усвајају хоризонталне структуре, док велики и генератори средње брзине углавном усвајају вертикалне структуре. Пошто је већина хидроелектрана далеко од градова, обично морају да напајају оптерећења преко дугих далековода, стога електроенергетски систем поставља веће захтеве за стабилност рада хидрогенератора: параметри мотора морају бити пажљиво одабрани; захтеви за момент инерције ротора су велики. Стога се изглед хидрогенератора разликује од изгледа парне турбине. Пречник ротора му је велики, а дужина кратка. Време потребно за покретање и повезивање хидрогенераторских јединица на мрежу је релативно кратко, а диспечерски рад је флексибилан. Поред опште производње електричне енергије, посебно је погодан за јединице за уклањање вршних напона и јединице за хитне случајеве. Максимални капацитет хидрогенераторских јединица достигао је 700.000 киловата.
Што се тиче принципа генератора, физика у средњој школи је веома јасна, а његов принцип рада заснива се на закону електромагнетне индукције и закону електромагнетне силе. Стога је општи принцип његове конструкције коришћење одговарајуће магнетне проводљивости и проводних материјала за формирање магнетног кола и кола за међусобну електромагнетну индукцију ради генерисања електромагнетне снаге и постизања циља конверзије енергије.
Водена турбина покреће генератор. Њен ротор је кратак и дебео, време потребно за покретање јединице и повезивање на мрежу је кратко, а расподела рада је флексибилна. Поред опште производње електричне енергије, посебно је погодна за јединице за уклањање вршних струја и јединице за хитне случајеве. Максимални капацитет јединица водних турбина је достигао 800.000 киловата.
Дизел генератор покреће мотор са унутрашњим сагоревањем. Брзо се покреће и једноставан је за руковање, али су трошкови производње електричне енергије високи. Углавном се користи као резервно напајање у хитним случајевима или у подручјима где велика електроенергетска мрежа не досеже и у мобилним електранама. Капацитет се креће од неколико киловата до неколико киловата. Обртни момент на вратилу дизел мотора подложан је периодичним пулсацијама, тако да се морају спречити резонанција и незгоде са ломом вратила.
Брзина хидрогенератора ће одредити фреквенцију генерисане наизменичне струје. Да би се осигурала стабилност ове фреквенције, брзина ротора мора бити стабилизована. Да би се стабилизовала брзина, брзина главног погона (водне турбине) може се контролисати у режиму управљања затвореном петљом. Фреквентни сигнал наизменичне струје која се шаље се узоркује и враћа у систем управљања који контролише угао отварања и затварања водеће лопатице водне турбине како би се контролисала излазна снага водне турбине. Принципом повратне спреге може се стабилизовати брзина генератора.
Време објаве: 08. окт. 2022.
