Характеристики на хидротурбинния генератор в сравнение с парния турбинен генератор

В сравнение с генератора на парна турбина, хидрогенераторът има следните характеристики:
(1) Скоростта е ниска.Ограничена от водната глава, скоростта на въртене обикновено е по-малка от 750 об/мин, а някои са само десетки обороти в минута.
(2) Броят на магнитните полюси е голям.Тъй като скоростта е ниска, за да се генерира 50Hz електрическа енергия, е необходимо да се увеличи броят на магнитните полюси, така че магнитното поле на режещата намотка на статора все още може да се променя 50 пъти в секунда.
(3) Конструкцията е голяма по размер и тегло.От една страна, скоростта е ниска;От друга страна, в случай на отхвърляне на натоварването на блока, за да се избегне скъсването на стоманената тръба, причинено от силен воден чук, времето за аварийно затваряне на водещата лопатка трябва да бъде дълго, но това ще доведе до повишаване на скоростта на единицата да е твърде висока.Следователно роторът трябва да има голямо тегло и инерция.
(4) Вертикалната ос обикновено се приема.За да се намалят заемането на земята и разходите за инсталацията, големите и средните хидрогенератори обикновено приемат вертикална шахта.

Хидрогенераторите могат да бъдат разделени на вертикални и хоризонтални типове според различното разположение на техните въртящи се валове: вертикалните хидрогенератори могат да бъдат разделени на окачени и чадърни типове според различните позиции на техните опорни лагери.
(1) Окачен хидрогенератор.Опорният лагер е монтиран в центъра или в горната част на горната рамка на ротора, който има стабилна работа и удобна поддръжка, но височината е голяма и инвестицията в инсталацията е голяма.
(2) Чадърен хидрогенератор.Опорният лагер е монтиран в централното тяло или в горната му част на долната рамка на ротора.Като цяло големите хидрогенератори със средна и ниска скорост трябва да приемат чадърен тип поради големия им структурен размер, така че да намалят височината на единицата, да спестят стомана и да намалят инвестициите в инсталацията.През последните години е разработена конструкцията за монтиране на опорния лагер на горния капак на водната турбина, като височината на агрегата може да бъде намалена.

2. Основни компоненти
Хидрогенераторът се състои главно от статор, ротор, опорен лагер, горни и долни направляващи лагери, горна и долна рамка, вентилационно и охлаждащо устройство, спирачно устройство и възбуждащо устройство.
(1) Статор.Това е компонент за генериране на електрическа енергия, който се състои от намотка, желязна сърцевина и черупка.Тъй като диаметърът на статора на големи и средни хидрогенератори е много голям, той обикновено се състои от сегменти за транспортиране.
(2) Ротор.Това е въртяща се част, генерираща магнитно поле, което се състои от опора, пръстен на колелото и магнитен полюс.Пръстенът на колелото е пръстеновиден компонент, съставен от ветрилообразна желязна плоча.Магнитните полюси са разпределени извън пръстена на колелото, а пръстенът на колелото се използва като пътека на магнитното поле.Една нишка от голям и среден ротор се сглобява на място, след което се нагрява и навива на главния вал на генератора.През последните години е разработена безвалова структура на ротора, тоест опората на ротора е директно фиксирана върху горния край на главния вал на турбината.Най-голямото предимство на тази структура е, че може да реши проблемите с качеството на големите отливки и изковки, причинени от големия агрегат;В допълнение, той може също да намали тежестта на повдигане на ротора и височината на повдигане, така че да намали височината на инсталацията и да внесе известна икономия в конструкцията на електроцентралата.
(3) Опорен лагер.Това е компонент, който поема общото тегло на въртящата се част на агрегата и аксиалната хидравлична тяга на турбината.
(4) Охладителна система.Хидрогенераторът обикновено използва въздух като охлаждаща среда за охлаждане на статора, намотката на ротора и ядрото на статора.Хидрогенераторите с малък капацитет често приемат отворена или тръбна вентилация, докато големите и средните хидрогенератори често приемат затворена вентилация с самоциркулация.За да подобрят интензитета на охлаждане, някои намотки на хидрогенератор с голям капацитет приемат вътрешния режим на охлаждане на кух проводник, преминаващ директно през охлаждащата среда, а охлаждащата среда приема вода или нова среда.Намотките на статора и ротора се охлаждат вътрешно с вода, а охлаждащата среда е вода или нова среда.Намотките на статора и ротора, които приемат вътрешно водно охлаждане, се наричат ​​двойно водно вътрешно охлаждане.Намотките на статора и ротора и ядрото на статора, които приемат водно охлаждане, се наричат ​​пълно водно вътрешно охлаждане, но намотките на статора и ротора, които приемат вътрешно водно охлаждане, се наричат ​​полуводно вътрешно охлаждане.
Друг метод за охлаждане на хидрогенератора е изпарителното охлаждане, което свързва течната среда в проводника на хидрогенератора за изпарително охлаждане.Изпарителното охлаждане има предимствата, че топлопроводимостта на охлаждащата среда е много по-голяма от тази на въздуха и водата и може да намали теглото и размера на уреда.
(5) Устройството за възбуждане и неговото развитие са по същество същите като тези на топлоенергийните агрегати.