So với máy phát điện tua bin hơi, máy phát điện thủy điện có những đặc điểm sau:
(1) Tốc độ thấp. Bị giới hạn bởi áp lực nước, tốc độ quay thường nhỏ hơn 750 vòng/phút, một số chỉ vài chục vòng/phút.
(2) Số lượng cực từ lớn. Do tốc độ thấp, để tạo ra năng lượng điện 50Hz, cần phải tăng số lượng cực từ, để từ trường của cuộn dây stato cắt vẫn có thể thay đổi 50 lần mỗi giây.
(3) Cấu trúc có kích thước và trọng lượng lớn. Một mặt, tốc độ thấp; Mặt khác, trong trường hợp loại bỏ tải của đơn vị, để tránh vỡ ống thép do búa nước mạnh gây ra, thời gian đóng khẩn cấp của cánh dẫn hướng phải dài, nhưng điều này sẽ khiến tốc độ tăng của đơn vị quá cao. Do đó, rôto phải có trọng lượng và quán tính lớn.
(4) Trục đứng thường được áp dụng. Để giảm diện tích chiếm dụng đất và chi phí nhà máy, các máy phát điện thủy điện cỡ lớn và vừa thường áp dụng trục đứng.
Máy phát điện thủy điện có thể được chia thành loại thẳng đứng và loại nằm ngang theo sự sắp xếp khác nhau của trục quay: máy phát điện thủy điện thẳng đứng có thể được chia thành loại treo và loại ô theo vị trí khác nhau của ổ trục đẩy.
(1) Máy phát thủy điện treo. Ổ trục đẩy được lắp ở giữa hoặc phần trên của khung trên của rôto, có hoạt động ổn định và bảo trì thuận tiện, nhưng chiều cao lớn và đầu tư nhà máy lớn.
(2) Máy phát điện thủy điện ô. Ổ trục đẩy được lắp ở thân giữa hoặc phần trên của khung dưới của rôto. Nhìn chung, các máy phát điện thủy điện lớn có tốc độ trung bình và thấp nên sử dụng loại ô do kích thước kết cấu lớn, để giảm chiều cao của cụm, tiết kiệm thép và giảm đầu tư nhà máy. Trong những năm gần đây, kết cấu lắp ổ trục đẩy trên nắp trên của tua bin nước đã được phát triển, có thể giảm chiều cao của cụm.
2. Các thành phần chính
Máy phát điện thủy lực chủ yếu bao gồm stato, rôto, ổ trục đẩy, ổ trục dẫn hướng trên và dưới, khung trên và dưới, thiết bị thông gió và làm mát, thiết bị phanh và thiết bị kích từ.
(1) Stato. Là bộ phận tạo ra năng lượng điện, được cấu tạo từ dây quấn, lõi sắt và vỏ. Do đường kính stato của máy phát điện thủy điện cỡ lớn và vừa rất lớn nên thường được cấu tạo từ các đoạn để vận chuyển.
(2) Rotor. Là bộ phận quay tạo ra từ trường, bao gồm giá đỡ, vành bánh xe và cực từ. Vành bánh xe là thành phần hình vòng bao gồm tấm sắt hình quạt. Các cực từ được phân bố bên ngoài vành bánh xe và vành bánh xe được sử dụng làm đường đi của từ trường. Một sợi rotor cỡ lớn và vừa được lắp ráp tại chỗ, sau đó được nung nóng và bọc trên trục chính của máy phát điện. Trong những năm gần đây, cấu trúc không trục rotor đã được phát triển, tức là giá đỡ rotor được cố định trực tiếp ở đầu trên của trục chính của tuabin. Ưu điểm lớn nhất của cấu trúc này là có thể giải quyết các vấn đề về chất lượng của các sản phẩm đúc và rèn lớn do đơn vị lớn gây ra; Ngoài ra, nó cũng có thể giảm trọng lượng nâng rotor và chiều cao nâng, do đó giảm chiều cao nhà máy và mang lại tính kinh tế nhất định cho việc xây dựng nhà máy điện.
(3) Ổ trục đẩy. Là bộ phận chịu toàn bộ trọng lượng của phần quay của cụm và lực đẩy thủy lực dọc trục của tua bin.
(4) Hệ thống làm mát. Máy phát thủy điện thường sử dụng không khí làm môi trường làm mát để làm mát stato, cuộn dây rôto và lõi stato. Máy phát thủy điện công suất nhỏ thường áp dụng thông gió hở hoặc thông gió ống, trong khi máy phát thủy điện cỡ lớn và vừa thường áp dụng thông gió tuần hoàn kín. Để cải thiện cường độ làm mát, một số cuộn dây máy phát thủy điện công suất lớn áp dụng chế độ làm mát bên trong của dây dẫn rỗng đi trực tiếp qua môi trường làm mát và môi trường làm mát áp dụng nước hoặc môi trường mới. Cuộn dây stato và rôto được làm mát bên trong bằng nước và môi trường làm mát là nước hoặc môi trường mới. Cuộn dây stato và rôto áp dụng làm mát bên trong bằng nước được gọi là làm mát bên trong bằng nước kép. Cuộn dây stato và rôto và lõi stato áp dụng làm mát bằng nước được gọi là làm mát bên trong hoàn toàn bằng nước, nhưng cuộn dây stato và rôto áp dụng làm mát bên trong bằng nước được gọi là làm mát bên trong bán nước.
Một phương pháp làm mát khác của máy phát điện thủy lực là làm mát bay hơi, kết nối môi trường lỏng vào dây dẫn của máy phát điện thủy lực để làm mát bay hơi. Làm mát bay hơi có ưu điểm là độ dẫn nhiệt của môi trường làm mát lớn hơn nhiều so với không khí và nước, và có thể làm giảm trọng lượng và kích thước của thiết bị.
(5) Thiết bị kích thích và sự phát triển của nó về cơ bản giống như các thiết bị của tổ máy nhiệt điện.
Thời gian đăng: 01-09-2021
