چگونه می توان قابلیت اطمینان و دوام ژنراتورهای توربین آبی را بهبود بخشید

هیدروژنراتور از روتور، استاتور، قاب، یاتاقان رانش، یاتاقان راهنما، کولر، ترمز و سایر اجزای اصلی تشکیل شده است (تصویر را ببینید).استاتور عمدتا از یک پایه، یک هسته آهنی و سیم پیچ تشکیل شده است.هسته استاتور از ورق های فولادی سیلیکونی نورد سرد ساخته شده است که با توجه به شرایط ساخت و حمل و نقل می توان آن را به یک سازه یکپارچه و دوپاره تبدیل کرد.روش خنک کننده ژنراتور توربین آب به طور کلی خنک کننده هوای گردشی بسته را اتخاذ می کند.واحدهای با ظرفیت بالا تمایل دارند از آب به عنوان محیط خنک کننده برای خنک کردن مستقیم استاتور استفاده کنند.اگر استاتور و روتور به طور همزمان خنک شوند، یک مجموعه ژنراتور توربین آبی دوتایی خنک شده با آب است.

به منظور افزایش ظرفیت تک واحدی هیدروژنراتور و تبدیل شدن به یک واحد غول پیکر، به منظور بهبود قابلیت اطمینان و دوام آن، بسیاری از فناوری های جدید در سازه به کار گرفته شده است.به عنوان مثال، برای حل انبساط حرارتی استاتور، از ساختار شناور استاتور، تکیه گاه مایل و غیره استفاده می شود و روتور ساختار دیسک را می پذیرد.به منظور رفع شل شدن سیم پیچ های استاتور، از گوه های الاستیک برای زیر نوارها استفاده می شود تا از فرسودگی عایق میله های سیم جلوگیری شود.بهبود ساختار تهویه برای کاهش تلفات باد و پایان دادن به تلفات جریان گردابی برای بهبود بیشتر بازده واحد.

با توسعه فناوری ساخت توربین پمپ آب، سرعت و ظرفیت موتورهای ژنراتور نیز در حال افزایش است و به سمت ظرفیت زیاد و سرعت بالا توسعه می یابد.در دنیا، نیروگاه‌های ذخیره‌سازی ساخته شده مجهز به موتورهای ژنراتور با ظرفیت بالا و سرعت بالا شامل نیروگاه ذخیره‌سازی پمپی دینویک (330000 کیلوولت آمپر، 500r/min) در انگلستان و غیره می‌شود.

با استفاده از موتورهای ژنراتور خنک کننده داخلی دوگانه آب، سیم پیچ استاتور، سیم پیچ روتور و هسته استاتور به طور مستقیم با آب یونیزه شده داخلی خنک می شوند که می تواند محدودیت تولید موتور ژنراتور را افزایش دهد.موتور ژنراتور (425000 کیلو ولت آمپر، 300r/min) نیروگاه ذخیره سازی پمپ شده La Kongshan در ایالات متحده نیز از خنک کننده داخلی دوگانه آب استفاده می کند.

کاربرد یاتاقان های رانش مغناطیسی.با افزایش ظرفیت موتور ژنراتور، سرعت افزایش می یابد، همچنین بار رانش و گشتاور راه اندازی واحد افزایش می یابد.پس از استفاده از یاتاقان رانش مغناطیسی، بار رانش با جاذبه مغناطیسی در جهت مخالف گرانش اضافه می‌شود و در نتیجه باعث کاهش بار رانش، کاهش تلفات مقاومت محوری، کاهش دمای یاتاقان و بهبود راندمان واحد می‌شود. مقاومت شروع لحظه نیز کاهش می یابد.موتور ژنراتور (335000 کیلوولت آمپر، 300r/min) نیروگاه ذخیره سازی پمپ شده Sanglangjing در کره جنوبی از یاتاقان های رانش مغناطیسی استفاده می کند.