Nhà máy thủy điện đầu tiên trên thế giới được xây dựng tại Pháp vào năm 1878 và sử dụng máy phát điện thủy điện để tạo ra điện. Cho đến nay, việc sản xuất máy phát điện thủy điện vẫn được gọi là "vương miện" của ngành sản xuất Pháp. Nhưng ngay từ năm 1878, máy phát điện thủy điện đã có thiết kế sơ bộ. Năm 1856, máy phát điện DC thương mại mang thương hiệu Lianlian Alliance đã ra đời. Năm 1865, người Pháp Casseven và người Ý Marko đã hình dung ra việc kết hợp máy phát điện DC và tua bin nước để tạo ra điện. Năm 1874, Piroski từ Nga cũng đề xuất một thiết kế để biến năng lượng nước thành năng lượng điện. Năm 1878, các nhà máy thủy điện đầu tiên trên thế giới được xây dựng tại Gragside Manor ở Anh và Sirmite gần Paris, Pháp và lô máy phát điện thủy điện DC đầu tiên đã xuất hiện. Năm 1891, máy phát điện thủy điện hiện đại đầu tiên (Laufen Hydrogenerator Hydrogenerator) đã ra đời tại Công ty Ruitu Olican. Từ năm 1891 đến nay, công nghệ máy phát điện thủy điện đã có những tiến bộ vượt bậc trong hơn 100 năm.
Giai đoạn đầu (1891-1920)
Trong giai đoạn đầu của sự ra đời của máy phát điện thủy điện, người ta đã kết nối một máy phát điện một chiều hoặc máy phát điện xoay chiều thông thường với một tua bin nước để tạo thành một bộ máy phát điện thủy điện. Vào thời điểm đó, không có máy phát điện thủy điện được thiết kế đặc biệt. Khi nhà máy thủy điện Lauffen được xây dựng vào năm 1891, một máy phát điện thủy điện được thiết kế đặc biệt đã xuất hiện. Vì các nhà máy thủy điện ban đầu là các nhà máy điện nhỏ, biệt lập với phạm vi cung cấp điện nhỏ, nên các thông số của máy phát điện rất hỗn loạn, với nhiều điện áp và tần số khác nhau. Về mặt cấu trúc, các máy phát điện thủy điện chủ yếu là nằm ngang. Ngoài ra, hầu hết các máy phát điện thủy điện trong giai đoạn đầu là máy phát điện DC, và sau đó, các máy phát điện thủy điện một pha AC, ba pha AC và hai pha AC xuất hiện.
Các công ty sản xuất máy phát điện thủy điện nổi tiếng hơn trong giai đoạn đầu bao gồm BBC, Oelikon, Siemens, Westinghouse (WH), Edison và General Motors (GE), v.v., và máy phát điện thủy điện tua bin tiêu biểu Máy bao gồm máy phát điện tua bin AC ba pha 300 mã lực của Nhà máy thủy điện Laufen (1891), máy phát điện AC ba pha 750kW của Nhà máy thủy điện Folsom ở Hoa Kỳ (do Tập đoàn GE sản xuất, 1893) và Nhà máy thủy điện Adams ở phía Hoa Kỳ của Thác Niagara (Thác Niagara) Máy phát điện thủy điện AC hai pha 5000 mã lực (1894), máy phát điện thủy điện nằm ngang 12MNV?A và 16MV?A (1904-1912) tại Nhà máy điện Ontario ở phía Canada của Thác Niagara và một giá đỡ 40MV?A do GE sản xuất năm 1920 Máy phát điện thủy điện loại. Nhà máy thủy điện Hellsjon ở Thụy Điển được xây dựng vào năm 1893. Nhà máy điện được trang bị bốn tổ máy phát điện thủy điện xoay chiều ba pha 344kV?A. Các máy phát điện được sản xuất bởi Công ty General Electric (ASEA) của Thụy Điển.
Năm 1891, Triển lãm thế giới được tổ chức tại Frankfurt, Đức. Để chứng minh việc truyền tải và ứng dụng dòng điện xoay chiều tại cuộc họp, những người tổ chức hội nghị đã lắp đặt một bộ máy phát điện tuabin thủy lực tại nhà máy xi măng Portland ở Larffen, Đức, cách đó 175km. Để chiếu sáng triển lãm và dẫn động động cơ cảm ứng ba pha 100 mã lực. Máy phát điện thủy lực của Nhà máy điện Laufen được thiết kế bởi Brown, kỹ sư trưởng của Công ty Ruitu Oerlikon và được sản xuất bởi Công ty Oerlikon. Máy phát điện là loại nằm ngang ba pha, công suất 300 mã lực, 150 vòng/phút, 32 cực, 40 Hz và điện áp pha là 55~65V. Đường kính ngoài của máy phát điện là 1752mm và chiều dài lõi sắt là 380mm. Số khe stato máy phát điện là 96, khe kín (gọi là lỗ tại thời điểm đó), mỗi cực và mỗi pha là một thanh đồng, khe của thanh dây được cách điện bằng tấm amiăng 2mm và đầu là thanh đồng trần; rôto là một vòng nhúng Các cực vuốt của cuộn dây từ trường. Máy phát điện được dẫn động bởi một tuabin thủy lực thẳng đứng thông qua một cặp bánh răng côn và được kích thích bởi một máy phát thủy lực DC nhỏ khác. Hiệu suất máy phát điện đạt 96,5%.
Việc vận hành và truyền tải thành công các máy phát thủy điện của Nhà máy điện Laufen đến Frankfurt là thử nghiệm công nghiệp đầu tiên về truyền tải dòng điện ba pha trong lịch sử loài người. Đây là bước đột phá trong ứng dụng thực tế của dòng điện xoay chiều, đặc biệt là dòng điện xoay chiều ba pha. Máy phát điện này cũng là máy phát thủy điện ba pha đầu tiên trên thế giới.
Trên đây là thiết kế và phát triển của máy phát điện thủy điện trong ba mươi năm đầu. Trên thực tế, nhìn vào quá trình phát triển của công nghệ máy phát điện thủy điện, máy phát điện thủy điện nói chung là một giai đoạn phát triển cứ sau 30 năm. Nghĩa là, giai đoạn từ 1891 đến 1920 là giai đoạn ban đầu, giai đoạn từ 1921 đến 1950 là giai đoạn tăng trưởng công nghệ, giai đoạn từ 1951 đến 1984 là giai đoạn phát triển nhanh chóng và giai đoạn từ 1985 đến 2010 là giai đoạn phát triển ổn định.
Thời gian đăng: 09-09-2021
