تاريخ تطور مولد التوربينات المائية

تم بناء أول محطة للطاقة الكهرومائية في العالم في فرنسا عام 1878 واستخدمت المولدات الكهرومائية لتوليد الكهرباء.حتى الآن ، كان تصنيع المولدات الكهرومائية يسمى "تاج" التصنيع الفرنسي.ولكن في وقت مبكر من عام 1878 ، كان للمولد الكهرومائي تصميم أولي.في عام 1856 ، تم طرح مولد DC التجاري من ماركة Lianlian Alliance.في عام 1865 ، تصور الفرنسي كاسفين والإيطالي ماركو الجمع بين مولد التيار المستمر والتوربينات المائية لتوليد الكهرباء.في عام 1874 ، اقترح بيروسكي من روسيا أيضًا تصميمًا لتحويل الطاقة المائية إلى طاقة كهربائية.في عام 1878 ، تم بناء أولى محطات الطاقة الكهرومائية في العالم في Gragside Manor في إنجلترا و Sirmite بالقرب من باريس ، فرنسا ، وظهرت الدفعة الأولى من المولدات الكهرومائية DC.في عام 1891 ، وُلد أول مولد كهربائي هيدروليكي حديث (Laufen Hydrogenerator Hydrogenerator) في شركة Ruitu Olican.من عام 1891 إلى الوقت الحاضر ، تم إحراز تقدم هائل في تكنولوجيا المولدات الكهرومائية لأكثر من 100 عام.

المرحلة الأولية (1891-1920)
خلال الفترة الأولى من ولادة المولدات الكهرومائية ، قام الناس بتوصيل مولد التيار المباشر العادي أو المولد إلى التوربينات المائية لتكوين مجموعة من المولدات الكهرومائية.في ذلك الوقت ، لم يكن هناك مولد كهربائي هيدروليكي مصمم خصيصًا.عندما تم بناء محطة الطاقة الكهرومائية Lauffen في عام 1891 ، ظهر مولد كهربائي هيدروليكي مصمم خصيصًا.نظرًا لأن محطات الطاقة الكهرومائية المبكرة كانت محطات طاقة صغيرة ومعزولة ذات نطاق إمداد طاقة صغير ، كانت معلمات المولدات فوضوية للغاية ، مع الفولتية والترددات المختلفة.من الناحية الهيكلية ، تكون المولدات المائية أفقية في الغالب.بالإضافة إلى ذلك ، فإن معظم المولدات المائية في المرحلة الأولية هي مولدات التيار المستمر ، ولاحقًا تظهر مولدات التيار المتردد أحادية الطور ، وثلاثية الطور ، والمولدات المائية ثنائية الطور.
تشمل شركات تصنيع المولدات المائية الأكثر شهرة في المرحلة الأولية BBC و Oelikon و Siemens و Westinghouse (WH) و Edison و General Motors (GE) ، وما إلى ذلك ، وتوليد الطاقة التوربينية المائية التمثيلية.تشتمل الماكينة على 300hp ثلاثة - مولد توربيني يعمل بالتيار المتردد من محطة لاوفين للطاقة الكهرومائية (1891) ، ومولد التيار المتردد ثلاثي الأطوار بقدرة 750 كيلو وات لمحطة فولسوم للطاقة الكهرومائية في الولايات المتحدة (من إنتاج شركة جنرال إلكتريك ، 1893) ، ومحطة آدامز للطاقة الكهرومائية على الجانب الأمريكي من نياجرا شلالات (شلالات نياجرا) 5000hp على مرحلتين AC المولد الكهرومائي (1894) ، 12MNV؟ A و 16 MV؟ مولدات كهرومائية أفقية (1904-1912) في محطة أونتاريو للطاقة على الجانب الكندي من شلالات نياجرا ، و 40MV؟ موقف تم تصنيعها بواسطة GE في عام 1920 نوع المولد الكهرومائي.تم بناء محطة Hellsjon للطاقة الكهرومائية في السويد في عام 1893. وقد تم تجهيز محطة الطاقة بأربعة مجموعات من المولدات المائية الأفقية بجهد 344 كيلو فولت تيار متردد.تم تصنيع المولدات من قبل شركة جنرال إلكتريك السويدية (ASEA).

في عام 1891 ، أقيم المعرض العالمي في فرانكفورت ، ألمانيا.من أجل إظهار نقل وتطبيق التيار المتردد في الاجتماع ، قام منظمو المؤتمر بتركيب مجموعة من مولدات التوربينات المائية في مصنع أسمنت بورتلاند في لارفين ، ألمانيا ، على بعد 175 كم.، لإضاءة المعرض وقيادة محرك حثي ثلاثي الأطوار بقوة 100 حصان.تم تصميم المولد المائي لمحطة الطاقة Laufen بواسطة براون ، كبير المهندسين في شركة Ruitu Oerlikon ، وتم تصنيعه بواسطة شركة Oerlikon.المولد هو نوع أفقي ثلاثي الأطوار ، 300 حصان ، 150 لفة / دقيقة ، 32 عمودًا ، 40 هرتز ، والجهد الطور 55 ~ 65 فولت.القطر الخارجي للمولد 1752 مم ، وطول قلب الحديد 380 مم.عدد فتحات المولد الثابت 96 ، فتحات مغلقة (تسمى ثقوبًا في ذلك الوقت) ، كل عمود وكل مرحلة عبارة عن قضيب نحاسي ، وفتحة قضيب السلك معزولة بلوحة أسبستوس 2 مم ، والنهاية عبارة عن نحاس مكشوف عصا؛الجزء المتحرك عبارة عن حلقة مضمنة أقطاب المخلب لملف المجال.يتم تشغيل المولد بواسطة توربين هيدروليكي رأسي من خلال زوج من التروس المخروطية ، ويتم تحمسه بواسطة مولد هيدروليكي صغير آخر يعمل بالتيار المستمر.كفاءة المولد تصل إلى 96.5٪.
يعد التشغيل الناجح ونقل المولدات المائية لمحطة الطاقة Laufen إلى فرانكفورت أول اختبار صناعي لنقل التيار ثلاثي الأطوار في تاريخ البشرية.إنه اختراق في التطبيق العملي للتيار المتردد ، وخاصة التيار المتردد ثلاثي الأطوار.المولد هو أيضًا أول مولد هيدروليكي ثلاثي المراحل في العالم.

ما ورد أعلاه هو تصميم وتطوير المولدات الكهرومائية في أول ثلاثين سنة.في الواقع ، بالنظر إلى عملية تطوير تكنولوجيا المولدات الكهرومائية ، تعتبر المولدات الكهرومائية بشكل عام مرحلة تطوير كل 30 عامًا.أي أن الفترة من 1891 إلى 1920 كانت المرحلة الأولية ، وكانت الفترة من 1921 إلى 1950 مرحلة النمو التكنولوجي ، وكانت الفترة من 1951 إلى 1984 مرحلة التطور السريع ، وكانت الفترة من 1985 إلى 2010 هي المرحلة من التطور المطرد.