По сравнению с паротурбинным генератором, гидрогенератор имеет следующие характеристики:
(1) Скорость низкая.Ограниченная напором воды, скорость вращения обычно меньше 750 об/мин, а у некоторых - всего несколько десятков оборотов в минуту.
(2) Большое количество магнитных полюсов.Поскольку скорость низкая, для выработки электроэнергии частотой 50 Гц необходимо увеличить количество магнитных полюсов, чтобы магнитное поле режущей обмотки статора могло изменяться 50 раз в секунду.
(3) Конструкция имеет большие размеры и вес.С одной стороны, скорость низкая;С другой стороны, в случае сброса нагрузки агрегата, во избежание разрыва стальной трубы из-за сильного гидравлического удара, время аварийного закрытия направляющего аппарата должно быть большим, но это приведет к увеличению скорости единица измерения слишком высока.Поэтому ротор должен иметь большой вес и инерцию.
(4) Обычно используется вертикальная ось.Чтобы уменьшить занимаемую площадь и стоимость установки, в больших и средних гидрогенераторах обычно используется вертикальный вал.
Гидрогенераторы можно разделить на вертикальные и горизонтальные по различному расположению их вращающихся валов: вертикальные гидрогенераторы можно разделить на подвесные и зонтичные по различному положению их упорных подшипников.
(1) Подвесной гидрогенератор.Упорный подшипник установлен в центре или в верхней части верхней рамы ротора, который имеет стабильную работу и удобное обслуживание, но большая высота и большие инвестиции в установку.
(2) Зонтичный гидрогенератор.Подпятник установлен в центральном корпусе или его верхней части на нижней раме несущего винта.Как правило, большие гидрогенераторы со средней и низкой скоростью должны иметь зонтичный тип из-за их большого конструктивного размера, чтобы уменьшить высоту блока, сэкономить сталь и снизить капиталовложения в установку.В последние годы была разработана конструкция установки упорного подшипника на верхнюю крышку гидротурбины, и высота узла может быть уменьшена.
2. Основные компоненты
Гидрогенератор в основном состоит из статора, ротора, упорного подшипника, верхнего и нижнего направляющих подшипников, верхней и нижней рам, вентиляционного и охлаждающего устройства, тормозного устройства и устройства возбуждения.
(1) Статор.Это компонент для выработки электроэнергии, который состоит из обмотки, железного сердечника и оболочки.Поскольку диаметр статора больших и средних гидрогенераторов очень велик, он обычно состоит из сегментов для транспортировки.
(2) Ротор.Это вращающаяся часть, генерирующая магнитное поле, состоящая из опоры, кольца колеса и магнитного полюса.Кольцо колеса представляет собой кольцеобразный компонент, состоящий из веерообразной железной пластины.Магнитные полюса распределены вне кольца колеса, и кольцо колеса используется как путь магнитного поля.Одна ветвь ротора большого и среднего размера собирается на месте, а затем нагревается и надевается на главный вал генератора.В последние годы была разработана безвальная конструкция ротора, то есть опора ротора закреплена непосредственно на верхнем конце главного вала турбины.Самым большим преимуществом этой конструкции является то, что она может решить проблемы с качеством крупных отливок и поковок, вызванные большим блоком;Кроме того, он также может уменьшить подъемный вес ротора и высоту подъема, чтобы уменьшить высоту установки и обеспечить определенную экономию при строительстве электростанции.
(3) Упорный подшипник.Это компонент, на который приходится общий вес вращающейся части агрегата и осевая гидравлическая тяга турбины.
(4) Система охлаждения.Гидрогенератор обычно использует воздух в качестве охлаждающей среды для охлаждения статора, обмотки ротора и сердечника статора.Гидрогенераторы малой мощности часто используют открытую или трубчатую вентиляцию, в то время как гидрогенераторы большой и средней мощности часто используют закрытую вентиляцию с самоциркуляцией.Чтобы улучшить интенсивность охлаждения, некоторые обмотки гидрогенераторов большой мощности используют режим внутреннего охлаждения полого проводника, непосредственно проходящего через охлаждающую среду, а в качестве охлаждающей среды используется вода или новая среда.Обмотки статора и ротора внутренне охлаждаются водой, а охлаждающей средой является вода или новая среда.Обмотки статора и ротора с внутренним водяным охлаждением называются двойным внутренним водяным охлаждением.Обмотки статора и ротора, а также сердечник статора с водяным охлаждением называются полным водяным внутренним охлаждением, а обмотки статора и ротора с водяным внутренним охлаждением называются полуводяным внутренним охлаждением.
Другим методом охлаждения гидрогенератора является испарительное охлаждение, при котором жидкая среда подается в проводник гидрогенератора для испарительного охлаждения.Испарительное охлаждение имеет то преимущество, что теплопроводность охлаждающей среды намного выше, чем у воздуха и воды, и может уменьшить вес и размер устройства.
(5) Устройство возбуждения и его разработка в основном такие же, как у тепловых энергоблоков.
Время публикации: 01 сентября 2021 г.
