ประวัติการพัฒนาเครื่องกำเนิดไฟฟ้าพลังน้ำ

โรงไฟฟ้าพลังน้ำแห่งแรกของโลกถูกสร้างขึ้นในฝรั่งเศสในปี พ.ศ. 2421 และใช้เครื่องกำเนิดไฟฟ้าพลังน้ำเพื่อผลิตกระแสไฟฟ้าจนถึงปัจจุบัน การผลิตเครื่องกำเนิดไฟฟ้าพลังน้ำได้รับการขนานนามว่าเป็น "มงกุฎ" ของการผลิตในฝรั่งเศสแต่ในปี 1878 เครื่องกำเนิดไฟฟ้าพลังน้ำมีการออกแบบเบื้องต้นในปี ค.ศ. 1856 เครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสตรงเชิงพาณิชย์ของ Lianlian Alliance ได้เปิดตัวในปี 1865 ชาวฝรั่งเศส Casseven และชาวอิตาลี Marko ได้จินตนาการถึงการรวมเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสตรงและกังหันน้ำเข้าด้วยกันเพื่อผลิตกระแสไฟฟ้าในปี 1874 Piroski จากรัสเซียยังได้เสนอการออกแบบเพื่อเปลี่ยนพลังงานน้ำเป็นพลังงานไฟฟ้าในปี พ.ศ. 2421 โรงไฟฟ้าพลังน้ำแห่งแรกของโลกถูกสร้างขึ้นที่คฤหาสน์ Gragside ในอังกฤษและเมือง Sirmite ใกล้กรุงปารีส ประเทศฝรั่งเศส และเครื่องกำเนิดไฟฟ้าพลังน้ำ DC ชุดแรกปรากฏขึ้นในปี พ.ศ. 2434 เครื่องกำเนิดไฟฟ้าพลังน้ำสมัยใหม่เครื่องแรก (Laufen Hydrogenerator Hydrogenerator) ถือกำเนิดขึ้นที่บริษัท Ruitu Olicanตั้งแต่ปี พ.ศ. 2434 จนถึงปัจจุบัน มีความก้าวหน้าอย่างมากในด้านเทคโนโลยีเครื่องกำเนิดไฟฟ้าพลังน้ำมานานกว่า 100 ปี

ระยะเริ่มต้น (2434-2463)
ในช่วงเริ่มต้นของการเกิดเครื่องกำเนิดไฟฟ้าพลังน้ำ ผู้คนเชื่อมต่อเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสตรงธรรมดาหรือเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับกับกังหันน้ำเพื่อสร้างชุดเครื่องกำเนิดไฟฟ้าพลังน้ำในเวลานั้นไม่มีเครื่องกำเนิดไฟฟ้าพลังน้ำที่ออกแบบมาเป็นพิเศษเมื่อโรงไฟฟ้าพลังน้ำ Lauffen ถูกสร้างขึ้นในปี พ.ศ. 2434 เครื่องกำเนิดไฟฟ้าพลังน้ำที่ออกแบบมาเป็นพิเศษได้ปรากฏตัวขึ้นเนื่องจากโรงไฟฟ้าพลังน้ำช่วงแรกเป็นโรงไฟฟ้าขนาดเล็กและแยกได้โดยมีช่วงการจ่ายไฟน้อย พารามิเตอร์ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าจึงมีความโกลาหลมาก โดยมีแรงดันไฟฟ้าและความถี่ต่างกันโครงสร้าง เครื่องกำเนิดไฟฟ้าพลังน้ำส่วนใหญ่เป็นแนวนอนนอกจากนี้ เครื่องกำเนิดพลังน้ำส่วนใหญ่ในระยะเริ่มต้นคือเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสตรง และต่อมา เครื่องกำเนิดน้ำไฟฟ้ากระแสสลับแบบไฟฟ้ากระแสสลับแบบเฟสเดียว แบบไฟฟ้ากระแสสลับแบบสามเฟส และแบบไฟฟ้ากระแสสลับแบบสองเฟสปรากฏขึ้น
บริษัทผู้ผลิตเครื่องกำเนิดไฟฟ้าพลังน้ำที่เป็นที่รู้จักมากขึ้นในระยะเริ่มแรก ได้แก่ BBC, Oelikon, Siemens, Westinghouse (WH), Edison และ General Motors (GE) เป็นต้น และการผลิตไฟฟ้าพลังน้ำกังหันน้ำที่เป็นตัวแทน เครื่องประกอบด้วย 300 แรงม้า สามเครื่อง - เครื่องกำเนิดไฟฟ้ากังหันกระแสสลับเฟสของโรงไฟฟ้าพลังน้ำ Laufen (1891), เครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับสามเฟสขนาด 750kW ของสถานีไฟฟ้าพลังน้ำ Folsom ในสหรัฐอเมริกา (ผลิตโดย GE Corporation, 1893) และโรงไฟฟ้าพลังน้ำ Adams ทางฝั่งอเมริกาของ Niagara น้ำตก (น้ำตกไนแองการ่า) เครื่องกำเนิดไฟฟ้าพลังน้ำไฟฟ้ากระแสสลับแบบสองเฟสขนาด 5,000 แรงม้า (1894) 12MNV?A และ 16MV?เครื่องกำเนิดไฟฟ้าพลังน้ำแนวนอน (1904-1912) ที่สถานีพลังงานออนแทรีโอบนฝั่งแคนาดาของน้ำตกไนแองการ่า และขาตั้ง 40MV?A ผลิตโดย GE ในปี 1920 ประเภทเครื่องกำเนิดไฟฟ้าพลังน้ำสถานีไฟฟ้าพลังน้ำ Hellsjon ในสวีเดนสร้างขึ้นในปี พ.ศ. 2436 โรงไฟฟ้าได้รับการติดตั้งชุดเครื่องกำเนิดไฟฟ้าพลังน้ำแนวนอนแบบไฟฟ้ากระแสสลับ 3 เฟสขนาด 344kV จำนวน 4 ชุดเครื่องกำเนิดไฟฟ้าผลิตโดยบริษัท General Electric ของสวีเดน (ASEA)

ในปี พ.ศ. 2434 ได้มีการจัดงาน World Exposition ขึ้นที่เมืองแฟรงก์เฟิร์ต ประเทศเยอรมนีเพื่อแสดงการส่งและการใช้กระแสสลับในที่ประชุม ผู้จัดการประชุมได้ติดตั้งชุดเครื่องกำเนิดไฟฟ้าพลังน้ำในโรงงานปูนซีเมนต์พอร์ตแลนด์ในเมืองลาร์ฟเฟน ประเทศเยอรมนี ซึ่งอยู่ห่างออกไป 175 กม., สำหรับการให้แสงสว่างและการขับเคลื่อนมอเตอร์เหนี่ยวนำสามเฟสขนาด 100 แรงม้าเครื่องกำเนิดไฟฟ้าพลังน้ำของ Laufen Power Station ออกแบบโดย Brown หัวหน้าวิศวกรของ Ruitu Oerlikon Company และผลิตโดย Oerlikon Companyเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเป็นแบบแนวนอนสามเฟส 300hp, 150r/min, 32 poles, 40Hz และแรงดันเฟสคือ 55~65Vเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าคือ 1752 มม. และความยาวของแกนเหล็กคือ 380 มม.จำนวนช่องสเตเตอร์ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าคือ 96 ช่องปิด (เรียกว่าหลุมในขณะนั้น) แต่ละขั้วและแต่ละเฟสเป็นแท่งทองแดง ช่องเสียบของแกนลวดหุ้มด้วยแผ่นใยหิน 2 มม. และปลายเป็นทองแดงเปล่า คัน;โรเตอร์เป็นวงแหวนฝังตัว เสาก้ามปูของสนามคดเคี้ยวเครื่องกำเนิดไฟฟ้าขับเคลื่อนด้วยกังหันไฮโดรลิกแนวตั้งผ่านเฟืองบายศรีคู่ และตื่นเต้นกับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบไฮดรอลิกกระแสตรงขนาดเล็กอีกเครื่องหนึ่งประสิทธิภาพเครื่องกำเนิดไฟฟ้าถึง 96.5%
ความสำเร็จในการดำเนินการและส่งเครื่องกำเนิดไฟฟ้าพลังน้ำของโรงไฟฟ้า Laufen ไปยังแฟรงก์เฟิร์ต เป็นการทดสอบทางอุตสาหกรรมครั้งแรกของการส่งสัญญาณกระแสไฟสามเฟสในประวัติศาสตร์ของมนุษย์เป็นความก้าวหน้าในการใช้งานไฟฟ้ากระแสสลับโดยเฉพาะอย่างยิ่งกระแสสลับสามเฟสเครื่องกำเนิดไฟฟ้ายังเป็นเครื่องกำเนิดพลังน้ำแบบสามเฟสเครื่องแรกของโลกอีกด้วย

ข้างต้นคือการออกแบบและพัฒนาเครื่องกำเนิดไฟฟ้าพลังน้ำในช่วงสามสิบปีแรกในความเป็นจริง เมื่อพิจารณาถึงกระบวนการพัฒนาเทคโนโลยีเครื่องกำเนิดไฟฟ้าพลังน้ำ โดยทั่วไปแล้วเครื่องกำเนิดไฟฟ้าพลังน้ำจะมีขั้นตอนการพัฒนาทุกๆ 30 ปีกล่าวคือ ระหว่างปี พ.ศ. 2434 ถึง พ.ศ. 2463 เป็นช่วงเริ่มต้น ช่วงเวลาระหว่าง พ.ศ. 2464 ถึง พ.ศ. 2493 เป็นช่วงของการเติบโตทางเทคโนโลยี ช่วงเวลาตั้งแต่ปี พ.ศ. 2494 ถึง พ.ศ. 2427 เป็นช่วงของการพัฒนาอย่างรวดเร็ว และช่วง พ.ศ. 2528 ถึง พ.ศ. 2553 เป็นช่วง ของการพัฒนาอย่างมั่นคง