Comparado com o gerador de turbina a vapor, o hidrogerador tem as seguintes características:
(1) A velocidade é baixa.Limitada pela cabeça da água, a velocidade de rotação é geralmente inferior a 750r/min, e algumas são apenas dezenas de rotações por minuto.
(2) O número de pólos magnéticos é grande.Como a velocidade é baixa, para gerar energia elétrica de 50Hz, é necessário aumentar o número de polos magnéticos, para que o campo magnético do enrolamento do estator de corte ainda possa mudar 50 vezes por segundo.
(3) A estrutura é grande em tamanho e peso.Por um lado, a velocidade é baixa;Por outro lado, em caso de rejeição de carga da unidade, para evitar a ruptura da tubulação de aço causada por forte golpe de aríete, o tempo de fechamento de emergência da palheta guia deve ser longo, mas isso causará o aumento da velocidade de a unidade seja muito alta.Portanto, o rotor deve ter grande peso e inércia.
(4) O eixo vertical é geralmente adotado.Para reduzir a ocupação do solo e o custo da usina, os geradores hidrelétricos de grande e médio porte geralmente adotam o eixo vertical.
Os hidrogeradores podem ser divididos em tipos verticais e horizontais de acordo com a disposição diferente de seus eixos rotativos: os hidrogeradores verticais podem ser divididos em tipos suspensos e tipo guarda-chuva de acordo com as diferentes posições de seus mancais axiais.
(1) Hidrogerador Suspenso.O rolamento de impulso é instalado no centro ou na parte superior da estrutura superior do rotor, que possui operação estável e manutenção conveniente, mas a altura é grande e o investimento da planta é grande.
(2) Gerador hidrelétrico guarda-chuva.O mancal de impulso é instalado no corpo central ou na parte superior da estrutura inferior do rotor.Geralmente, grandes hidrogeradores de média e baixa velocidade devem adotar o tipo guarda-chuva devido ao seu grande tamanho estrutural, de modo a reduzir a altura da unidade, economizar aço e reduzir o investimento da planta.Nos últimos anos, a estrutura de instalação do mancal de encosto na tampa superior da turbina hidráulica foi desenvolvida e a altura da unidade pode ser reduzida.
2. Principais componentes
O hidrogerador é composto principalmente de estator, rotor, mancal de impulso, mancais de guia superior e inferior, estruturas superiores e inferiores, dispositivo de ventilação e resfriamento, dispositivo de frenagem e dispositivo de excitação.
(1) Estator.É um componente para geração de energia elétrica, que é composto por enrolamento, núcleo de ferro e casca.Como o diâmetro do estator de hidrogeradores de grande e médio porte é muito grande, geralmente é composto por segmentos para transporte.
(2) Rotor.É uma peça rotativa geradora de campo magnético, que é composta por suporte, anel de roda e polo magnético.O anel de roda é um componente em forma de anel composto de chapa de ferro em forma de leque.Os pólos magnéticos são distribuídos fora do anel da roda, e o anel da roda é usado como caminho do campo magnético.Um fio de rotor de grande e médio porte é montado no local e, em seguida, aquecido e revestido no eixo principal do gerador.Nos últimos anos, foi desenvolvida a estrutura sem eixo do rotor, ou seja, o suporte do rotor é fixado diretamente na extremidade superior do eixo principal da turbina.A maior vantagem desta estrutura é que ela pode resolver os problemas de qualidade de grandes peças fundidas e forjadas causadas pela grande unidade;Além disso, também pode reduzir o peso de levantamento do rotor e a altura de levantamento, de modo a reduzir a altura da planta e trazer certa economia para a construção da usina.
(3) Rolamento de encosto.É um componente que suporta o peso total da parte rotativa da unidade e o empuxo hidráulico axial da turbina.
(4) Sistema de refrigeração.O hidrogerador geralmente usa ar como meio de resfriamento para resfriar o estator, o enrolamento do rotor e o núcleo do estator.Os hidrogeradores de pequena capacidade geralmente adotam ventilação aberta ou por tubulação, enquanto os hidrogeradores de grande e médio porte geralmente adotam ventilação de autocirculação fechada.Para melhorar a intensidade de resfriamento, alguns enrolamentos de hidrogeradores de alta capacidade adotam o modo de resfriamento interno de condutor oco que passa diretamente pelo meio de resfriamento, e o meio de resfriamento adota água ou novo meio.Os enrolamentos do estator e do rotor são resfriados internamente por água, e o meio de resfriamento é água ou meio novo.Os enrolamentos do estator e do rotor que adotam resfriamento interno de água são chamados de resfriamento interno de água dupla.Os enrolamentos do estator e rotor e o núcleo do estator que adotam resfriamento a água são chamados de resfriamento interno a água total, mas os enrolamentos do estator e rotor que adotam resfriamento interno a água são chamados de resfriamento interno semi-água.
Outro método de resfriamento do hidrogerador é o resfriamento evaporativo, que conecta o meio líquido ao condutor do hidrogerador para resfriamento evaporativo.O resfriamento evaporativo tem a vantagem de que a condutividade térmica do meio de resfriamento é muito maior do que a do ar e da água e pode reduzir o peso e o tamanho da unidade.
(5) O dispositivo de excitação e seu desenvolvimento são basicamente os mesmos das termoelétricas.
Hora da postagem: Set-01-2021
