У порівнянні з паротурбогенератором гідрогенератор має такі характеристики:
(1) Швидкість низька.Обмежена водяним напором, швидкість обертання зазвичай менше 750 об / хв, а деякі - лише десятки обертів на хвилину.
(2) Кількість магнітних полюсів велика.Оскільки швидкість низька, для вироблення електричної енергії 50 Гц необхідно збільшити кількість магнітних полюсів, щоб магнітне поле різання обмотки статора все ще могло змінюватися 50 разів на секунду.
(3) Конструкція має великі розміри та вагу.З одного боку, швидкість низька;З іншого боку, у разі відхилення від навантаження агрегату, щоб уникнути розриву сталевої труби, викликаного сильним гідроударом, час аварійного закриття направляючої лопатки повинен бути тривалим, але це призведе до зростання швидкості одиниця занадто висока.Тому ротор повинен мати велику вагу та інерцію.
(4) Зазвичай прийнята вертикальна вісь.Для того, щоб зменшити зайнятість землі та вартість установок, великі та середні гідрогенератори зазвичай використовують вертикальний вал.
Гідрогенератори можна розділити на вертикальні та горизонтальні за різним розташуванням їх обертових валів: вертикальні гідрогенератори можна розділити на підвісні та зонтичні відповідно до різного положення їх підпорних підшипників.
(1) Підвісний гідрогенератор.Упорний підшипник встановлений в центрі або верхній частині верхньої рами ротора, який має стабільну роботу і зручне обслуговування, але висота велика, а інвестиції в установку великі.
(2) Парасольний гідрогенератор.Упорний підшипник встановлюється в центральному корпусі або його верхній частині нижньої рами ротора.Як правило, великі гідрогенератори із середньою та низькою швидкістю мають використовувати парасольковий тип через їх великий конструктивний розмір, щоб зменшити висоту агрегату, заощадити сталь та зменшити інвестиції в установку.За останні роки розроблена конструкція установки упорного підшипника на верхній кришці водяної турбіни, і висота агрегату може бути зменшена.
2. Основні компоненти
Гідрогенератор в основному складається зі статора, ротора, упорного підшипника, верхнього та нижнього напрямних підшипників, верхньої та нижньої рам, вентиляційного та охолоджувального пристрою, гальмівного пристрою та пристрою збудження.
(1) Статор.Це компонент для вироблення електричної енергії, який складається з обмотки, залізного сердечника та оболонки.Оскільки діаметр статора великих і середніх гідрогенераторів дуже великий, він зазвичай складається з сегментів для транспортування.
(2) Ротор.Це обертова частина, що створює магнітне поле, яке складається з опори, колісного кільця та магнітного полюса.Колісне кільце є кільцеподібним компонентом, що складається з віялоподібної залізної пластини.Магнітні полюси розподілені за межами колісного кільця, а кільце колеса використовується як шлях магнітного поля.Одна нитка великого і середнього ротора збирається на місці, а потім нагрівається і насаджується на головний вал генератора.Останніми роками була розроблена безвальна конструкція ротора, тобто опора ротора закріплена безпосередньо на верхньому кінці головного валу турбіни.Найбільшою перевагою цієї конструкції є те, що вона може вирішувати проблеми з якістю великих виливків і поковок, викликаних великим агрегатом;Крім того, він також може зменшити вагу підйому ротора та висоту підйому, щоб зменшити висоту установки та принести певну економію конструкції електростанції.
(3) Упорний підшипник.Це компонент, який несе загальну вагу обертової частини агрегату та осьову гідравлічну тягу турбіни.
(4) Система охолодження.Гідрогенератор зазвичай використовує повітря як охолоджуючу середовище для охолодження статора, обмотки ротора та сердечника статора.Гідрогенератори малої потужності часто використовують відкриту або трубну вентиляцію, тоді як гідрогенератори великих і середніх розмірів часто використовують закриту вентиляцію з самоциркуляцією.Щоб підвищити інтенсивність охолодження, деякі обмотки гідрогенератора високої потужності використовують режим внутрішнього охолодження порожнистого провідника, що безпосередньо проходить через охолоджуюче середовище, а охолоджуюче середовище приймає воду або нове середовище.Обмотки статора і ротора внутрішньо охолоджуються водою, а охолоджуючим середовищем є вода або нове середовище.Обмотки статора і ротора, які мають водяне внутрішнє охолодження, називаються подвійним водяним внутрішнім охолодженням.Обмотки статора і ротора, а також сердечник статора, які використовують водяне охолодження, називаються повноводяним внутрішнім охолодженням, але обмотки статора і ротора, які використовують водяне внутрішнє охолодження, називаються напівводяним внутрішнім охолодженням.
Іншим методом охолодження гідрогенератора є випарне охолодження, яке з'єднує рідке середовище з провідником гідрогенератора для випарного охолодження.Випарне охолодження має переваги в тому, що теплопровідність охолоджуючого середовища набагато більша, ніж теплопровідність повітря та води, і може зменшити вагу та розміри пристрою.
(5) Пристрій збудження та його розвиток в основному такі ж, як у теплових енергоблоків.
Час розміщення: 01.09.2021
