Comparé au générateur à turbine à vapeur, le générateur hydraulique présente les caractéristiques suivantes :
(1) La vitesse est faible.Limitée par la hauteur d'eau, la vitesse de rotation est généralement inférieure à 750r/min, et certaines ne font que quelques dizaines de tours par minute.
(2) Le nombre de pôles magnétiques est grand.Parce que la vitesse est faible, afin de générer de l'énergie électrique à 50 Hz, il est nécessaire d'augmenter le nombre de pôles magnétiques, de sorte que le champ magnétique de coupe de l'enroulement du stator puisse encore changer 50 fois par seconde.
(3) La structure est grande en taille et en poids.D'une part, la vitesse est faible ;D'autre part, en cas de rejet de charge de l'unité, afin d'éviter la rupture du tuyau en acier causée par un fort coup de bélier, le temps de fermeture d'urgence de l'aube directrice doit être long, mais cela entraînera une augmentation de la vitesse de l'unité trop haute.Par conséquent, le rotor doit avoir un poids et une inertie importants.
(4) L'axe vertical est généralement adopté.Afin de réduire l'occupation des sols et le coût des installations, les générateurs hydroélectriques de grande et moyenne taille adoptent généralement un arbre vertical.
Les générateurs hydrauliques peuvent être divisés en types verticaux et horizontaux en fonction de la disposition différente de leurs arbres rotatifs : les générateurs hydrauliques verticaux peuvent être divisés en types suspendus et parapluie en fonction des différentes positions de leurs paliers de butée.
(1) Hydrogénérateur suspendu.Le palier de butée est installé au centre ou dans la partie supérieure du châssis supérieur du rotor, qui a un fonctionnement stable et un entretien pratique, mais la hauteur est grande et l'investissement en usine est important.
(2) Hydrogénérateur Umbrella.Le palier de butée est installé dans le corps central ou sa partie supérieure du châssis inférieur du rotor.En règle générale, les grands générateurs hydroélectriques à moyenne et basse vitesse doivent adopter le type parapluie en raison de leur grande taille structurelle, afin de réduire la hauteur de l'unité, d'économiser de l'acier et de réduire les investissements dans l'usine.Ces dernières années, la structure d'installation du palier de butée sur le capot supérieur de la turbine à eau a été développée et la hauteur de l'unité peut être réduite.
2. Principaux composants
L'hydrogénérateur est principalement composé d'un stator, d'un rotor, d'un palier de butée, de paliers de guidage supérieur et inférieur, de cadres supérieur et inférieur, d'un dispositif de ventilation et de refroidissement, d'un dispositif de freinage et d'un dispositif d'excitation.
(1) Stator.C'est un composant pour générer de l'énergie électrique, composé d'un enroulement, d'un noyau de fer et d'une coque.Étant donné que le diamètre du stator des générateurs hydroélectriques de grande et moyenne taille est très grand, il est généralement composé de segments pour le transport.
(2) Rotor.C'est une pièce rotative générant un champ magnétique, qui est composée d'un support, d'un anneau de roue et d'un pôle magnétique.L'anneau de roue est un composant en forme d'anneau composé d'une plaque de fer en forme d'éventail.Les pôles magnétiques sont répartis à l'extérieur de l'anneau de roue, et l'anneau de roue est utilisé comme chemin du champ magnétique.Un brin de rotor de grande et moyenne taille est assemblé sur place, puis chauffé et manchonné sur l'arbre principal du générateur.Ces dernières années, la structure sans arbre du rotor s'est développée, c'est-à-dire que le support du rotor est directement fixé sur l'extrémité supérieure de l'arbre principal de la turbine.Le plus grand avantage de cette structure est qu'elle peut résoudre les problèmes de qualité des grandes pièces moulées et forgées causées par la grande unité ;En outre, il peut également réduire le poids de levage du rotor et la hauteur de levage, de manière à réduire la hauteur de la centrale et à apporter une certaine économie à la construction de la centrale électrique.
(3) Palier de butée.C'est un composant qui supporte le poids total de la partie tournante de l'ensemble et la poussée hydraulique axiale de la turbine.
(4) Système de refroidissement.L'hydrogénérateur utilise généralement l'air comme moyen de refroidissement pour refroidir le stator, l'enroulement du rotor et le noyau du stator.Les générateurs hydroélectriques de petite capacité adoptent souvent une ventilation ouverte ou par tuyau, tandis que les générateurs hydroélectriques de grande et moyenne taille adoptent souvent une ventilation fermée à circulation automatique.Afin d'améliorer l'intensité de refroidissement, certains enroulements d'hydrogénérateurs à haute capacité adoptent le mode de refroidissement interne du conducteur creux passant directement à travers le milieu de refroidissement, et le milieu de refroidissement adopte de l'eau ou un nouveau milieu.Les enroulements du stator et du rotor sont refroidis en interne par de l'eau et le fluide de refroidissement est de l'eau ou un nouveau fluide.Les enroulements du stator et du rotor qui adoptent un refroidissement interne par eau sont appelés double refroidissement interne par eau.Les enroulements du stator et du rotor et le noyau du stator qui adoptent le refroidissement par eau sont appelés refroidissement interne complet par eau, mais les enroulements du stator et du rotor qui adoptent le refroidissement interne par eau sont appelés refroidissement interne semi-eau.
Une autre méthode de refroidissement de l'hydrogénérateur est le refroidissement par évaporation, qui relie le milieu liquide au conducteur de l'hydrogénérateur pour le refroidissement par évaporation.Le refroidissement par évaporation présente les avantages que la conductivité thermique du fluide de refroidissement est bien supérieure à celle de l'air et de l'eau, et peut réduire le poids et la taille de l'unité.
(5) Le dispositif d'excitation et son développement sont fondamentalement les mêmes que ceux des groupes thermiques.
Heure de publication : 01 septembre 2021
