הויפּט קאָמפּאָנענטן פון אַ גענעראַטאָר און ווי עס אַרבעט אין אַ הידראָעלעקטרישער מאַכט פאַבריק
א הידראָעלעקטרישע קראַפטווערק (PLTA) ניצט די פּאָטענציעלע און קינעטישע ענערגיע פון וואַסער צו דזשענערירן עלעקטריע. איינער פון די וויכטיקסטע קאָמפּאָנענטן אין דעם סיסטעם איז דער גענעראַטאָר, אַ מאַשין וואָס קאָנווערטירט מעכאַנישע ענערגיע פון דער ראָטאַציע פון אַ טורבינע אין עלעקטרישע ענערגיע דורך דעם פּרינציפּ פון עלעקטראָמאַגנעטישע אינדוקציע. צו ענשור עפעקטיוו ענערגיע קאַנווערזשאַן, איז אַ הידראָעלעקטרישער גענעראַטאָר צוזאַמענגעשטעלט פון עטלעכע שליסל קאָמפּאָנענטן וואָס אַרבעטן אין אַן אינטעגרירטן שטייגער. דער אַרטיקל דיסקוטירט די קאָמפּאָנענטן און דערקלערט ווי אַ גענעראַטאָר אַרבעט אין דעם קאָנטעקסט פון אַ הידראָעלעקטרישער קראַפטווערק.
קורצע איבערבליק פון הידראָעלעקטרישע מאַכט סיסטעם
איידער מיר גייען אריין אין דעם גענעראַטאָר טייל, איז וויכטיג צו פֿאַרשטיין דעם ענערגיע פֿלוס אין אַ הידראָעלעקטרישער קראַפֿטווערק. וואַסער פֿון אַ רעזערוואַר אָדער דאַם פֿליסט דורך אַ פּענסטאָק צו אַ טורבינע. דער דרוק און פֿלוס ראַטע פֿון וואַסער פֿאַראורזאַכן די טורבינע צו דרייען זיך. די טורבינע'ס ראָטאַציע ווערט טראַנסמיטירט צו אַ שאַפֿט פֿאַרבונדן גלייך צום גענעראַטאָר. דער גענעראַטאָר פּראָדוצירט דאַן עלעקטריע, וואָס ווערט דאַן געהויבן אין וואָולטאַזש דורך אַ טראַנספֿאָרמער און פֿאַרטיילט צום טראַנסמיסיע נעץ.
דער הויפּט פאָקוס פון דעם אַרטיקל איז די בינע פון ענערגיע קאַנווערזשאַן פון מעכאַניש צו עלעקטריש, נעמלעך אין די גענעראַטאָר.
גרונטלעכע פּרינציפּן פון דזשענעראַטאָרן: עלעקטראָמאַגנעטישע אינדוקציע
גענעראַטאָרן אַרבעטן באַזירט אויף פאַראַדיי'ס געזעץ, וואָס זאָגט אַז אַ ענדערונג אין מאַגנעטישן פלוס אין אַ קאַנדאַקטאָר פּראָדוצירט אַן עלעקטראָמאָטיווע קראַפט (EMF). אין אַ גענעראַטאָר, ווערט די ענדערונג אין מאַגנעטישן פלוס באַשאַפֿן דורך דער רעלאַטיווער באַוועגונג צווישן דעם מאַגנעטישן פעלד און די קאַנדאַקטאָר שפּולן. ווען דער ראָטאָר דרייט זיך, דרייט זיך דאָס מאַגנעטישע פעלד אין באַצוג צו די סטאַטאָר שפּולן, שאַפֿנדיק אַ וואָולטאַזש איבער די שפּולן. די וואָולטאַזש פּראָדוצירט דאַן אַן עלעקטרישן קראַנט ווען עס איז פֿאַרבונדן צו אַ לאַסט אָדער נעץ סיסטעם.
אין הידראָעלעקטרישע קראַפטווערק, איז דער גענעראַטאָר וואָס ווערט געוויינטלעך גענוצט אַ דריי-פאַזיקער סינטשראָנאָוס גענעראַטאָר ווייל ער איז פּאַסיק פֿאַר גרויסע, סטאַבילע מאַכט און הויך עפעקטיווקייט.
הויפּט קאָמפּאָנענטן פון גענעראַטאָרן אין הידראָעלעקטרישע מאַכט פאַבריקן
1. סטאַטאָר (סטאַציאָנעריער טייל)
דער סטאַטאָר איז דער נישט-דרייטנדיקער טייל פון דעם גענעראַטאָר. דאָרט ווערט גענערירט די הויפּט אינדוצירטע וואָולטאַזש. דער סטאַטאָר באַשטייט פון:
– סטאַטאָר ראַם: אַ מעכאַנישע סטרוקטור וואָס שטיצט די אינעווייניקסטע קאָמפּאָנענטן.
– סטאַטאָר קערן: צוזאמענגעשטעלט פון סיליקאָן שטאָל לאַמינאַציעס צו רעדוצירן עדי קראַנט פארלוסטן. די לאַמינאַציעס זענען דין שיץ צוזאַמענגעשטעלט צו ברעכן דעם עדי קראַנט וועג.
– סטאַטאָר ווינדונג: אַ שפּול פון קאַנדאַקטאָר דראָט (געוויינטלעך קופּער) געשטעלט אין די שפּאַלטן פון די סטאַטאָר קערן. די שפּול איז געוויינטלעך דיזיינד צו פּראָדוצירן דריי-פאַזיק רעזולטאַט.
דער סטאַטאָר דינט ווי אַ "אָרט" פֿאַר עלעקטרישע ענערגיע צו אַרויסגיין, ווײַל די אינדוצירטע וואָולטאַזש דערשיינט אין זײַן שפּול.
2. ראָטאָר (דרייטנדיקער טייל)
דער ראָטאָר איז דער טייל פֿון דעם גענעראַטאָר וואָס דרייט זיך מיטן טורבינע שאַפט. אין אַ סינקראָנישן הידראָעלעקטרישן גענעראַטאָר פּראָדוצירט דער ראָטאָר דאָס הויפּט מאַגנעטישע פֿעלד. עס זענען דאָ צוויי געוויינטלעכע טיפּן ראָטאָרן:
– אויסשטייענדיקער פּאָל ראָטאָר: געוויינטלעך אין הידראָעלעקטרישע קראַפטווערק ווייל הידראָ טורבינען דרייען זיך טיפּיש מיט רעלאַטיוו נידעריקע גיכקייטן. די סארט ראָטאָר האט מאַגנעטישע פּאָלן וואָס שטעקן אַרויס, פּאַסיק פֿאַר קייפל פּאָלן, וואָס ערלויבט די געוואונטשענע אָפטקייט ביי נידעריקע גיכקייטן.
– צילינדרישע ראָטאָר (נישט-אויסגעצייכנט): מער געוויינטלעך אין הויך-גיכקייט טערמישע גענעראַטאָרן, אָבער קען אויך געניצט ווערן אונטער געוויסע באַדינגונגען.
דער ראָטאָר איז אויך אויסגעשטאַט מיט אַ פעלד ווינדונג וואָס ווערט צוגעשטעלט מיט גלייַך שטראָם צו דזשענערירן אַ מאַגנעטיש פעלד.
3. אויפרעגונג סיסטעם
כּדי דער ראָטאָר זאָל פּראָדוצירן אַ מאַגנעטישן פעלד, דאַרף דער גענעראַטאָר אַן עקסייטיישאַן סיסטעם וואָס צושטעלט גלייכשטראָם צו די ראָטאָר שפּולן. די עקסייטיישאַן סיסטעם איז קריטיש ווייל זי באַשטימט:
– די גרייס פון די גענעראַטאָר אַרויסגאַנג וואָולטידזש,
– די גענעראַטאָר'ס מעגלעכקייט צו צושטעלן אָדער אַבזאָרבירן רעאַקטיווע מאַכט (VAR),
– אָפּעראַציאָנעלע פעסטקייט ווען די לאַסט ענדערט זיך.
געוויינטלעכע טיפן פון עקסייטיישאַן:
– בראשלעס עקסיטער: מער פאַרלעסלעך, נידעריק וישאַלט, וויידלי געניצט אין מאָדערנע הידראָעלעקטרישע מאַכט געוויקסן.
– עקסייטער מיט באַרשט (באַרשט/גליטש רינג): פּשוטער אָבער דאַרף וישאַלט ווייַל די קאָנטאַקט קאָמפּאָנענטן רייַבן.
דערצו, ווערט עקסייטאציע געווענליך קאנטראלירט דורך אן AVR (אויטאמאטישער וואלטאזש רעגולאטאר) צו האלטן דעם וואלטאזש סטאביל.
4. שאַפט און קלאַטש
דער שאַפט איז די מעכאַנישע פֿאַרבינדונג צווישן דער טורבינע און דעם גענעראַטאָר ראָטאָר. אין גרויסע הידראָעלעקטרישע פאַבריקן, מוז דער שאַפט האָבן:
– הויכע שטאַרקייט קעגן טאָרסיאָן,
– קעגנשטעל צו ווייבריישאַן,
– גוטע אויסריכטונג פּינקטלעכקייט צו ויסמיידן יבעריק טראָגן.
די קאַפּלינג (אויב גענוצט) העלפֿט פֿאַרבינדן די טורבין און גענעראַטאָר, און רעדוצירט די ווירקונגען פֿון ווייבריישאַנז אָדער קליינע מיסאַליינמאַנץ.
5. לאַגערן
די הויכע ראָטאַציע גיכקייט פון די ראָטאָר ריקווייערז אַ לאַגער סיסטעם צו האַלטן די שאַפט פעסטקייט און מינאַמייז רייַבונג. עס זענען צוויי הויפּט טייפּס פון לאַגערן:
– פירער לאַגער: האַלט די שאַפט פּאָזיציע גלייך און באַוועגט זיך נישט צו דער זייט.
– שטופּ לאַגער: שטעלט זיך קעגן דער אַקסיאַל קראַפט (שטופּ) וואָס שטאַמט פֿון דער קראַפט פֿון וואַסער אויף דער טורבינע און דעם וואָג פֿון ראָוטאָר.
די לאַגער לובריקאַציע (אויל לובריקאַציע) און קיל סיסטעמען זענען געוויינטלעך אינטעגרירט צו פאַרמייַדן איבערהיצונג.
6. גענעראַטאָר קיל סיסטעם
הידראָעלעקטרישע גענעראַטאָרן אַרבעטן מיט הויכער מאַכט, דזשענערירנדיק היץ פֿון עלעקטרישע און מעכאַנישע פֿאַרלוסטן. כּדי צו האַלטן די שפּול איזאָלאַציע און האַלטן הויך עפֿעקטיווקייט, איז קילן נויטיק, למשל:
– לופט קילונג מיט אינערלעכן ווענטילאַטאָר,
– וואַסער קילונג אין די היץ וועקסלער,
– אויף געוויסע איינהייטן, קען מען ניצן א מער קאמפליצירטע קיל-סיסטעם לויט דער קאַפּאַציטעט.
גוטע קילונג פארלענגערט דאס לעבן פון די סטאטאר און ראטאר איזאלאציע.
7. אפגעזונדערטקייט און שוץ סיסטעם
די סטאַטאָר און ראָטאָר שפּולן מוזן האָבן אַ שטאַרקע איזאָלאַציע סיסטעם וואָס קען אַנטקעגנשטעלן הויכע וואָולטאַזשן, טעמפּעראַטורן און הומידיטי. דערצו, איז דער גענעראַטאָר אויסגעשטאַט מיט שוץ מיטלען צו פאַרמייַדן שעדיקן, אַזאַ ווי:
– קורץ-קרייז און איבערשטראָם שוץ,
– וויינדינג טעמפּעראַטור שוץ,
– ווייבריישאַן שוץ,
– שוץ קעגן גראונד פעלער,
– פארלוסט פון עקסייטיישאַן שוץ.
די סיסטעמען זענען בכלל פארבונדן צו קאנטראל פאנעלן און SCADA סיסטעמען.
8. אויסגאַנג טערמינאַלן און סטעפּ-אַפּ טראַנספאָרמער (פֿאַרבונדענע סעקציע)
די גענעראַטאָר אויסגאַנג איז טיפּיש ביי אַ מיטלערע וואָולטאַזש (למשל, 6-20 קילאָוואָלט, דיפּענדינג אויף דעם פּלאַן). די עלעקטריע ווערט דאַן געפֿיטערט צו אַ סטעפּ-אַפּ טראַנספאָרמער צו פאַרגרעסערן עס צו אַ טראַנסמיסיע וואָולטאַזש (למשל, 70 קילאָוואָלט, 150 קילאָוואָלט, 275 קילאָוואָלט, אָדער העכער), צו מינימיזירן טראַנסמיסיע פֿאַרלוסטן.
כאָטש דער טראַנספאָרמאַטאָר איז נישט אַן אינערלעכער קאָמפּאָנענט פון דעם גענעראַטאָר, איז עס אַ וויכטיקער טייל פון דער הידראָפּאַוער פאַרשפּרייטונג קייט.
ווי גענעראַטאָרן אַרבעטן אין הידראָעלעקטרישע מאַכט פאַבריקן: פּראָצעס סיקוואַנס
1. דרוק וואַסער דרייט די טורבינע
וואַסער ענערגיע ווערט פארוואנדלט אין מעכאנישע ענערגיע אין דער פאָרעם פון טורבין שאַפט ראָטאַציע.
2. די טורבין שאַפט דרייט דעם גענעראַטאָר ראָוטער.
דער ראָטאָר, וואָס האָט אַ מאַגנעטישן פעלד, דרייט זיך מיט אַ ספּעציפֿישער גיכקייט. די גיכקייט ווערט קאָנטראָלירט צו פּאַסן צו דער סיסטעם-פֿרעקווענץ (50 הערץ אין אינדאָנעזיע).
3. די ראָטאָר מאַגנעטישע פעלד "שניידט" די סטאַטאָר שפּולן
ווען דער ראָטאָר דרייט זיך, ענדערט זיך דער מאַגנעטישער שטראָם אין באַצוג צו דער פּאָזיציע פֿון די סטאַטאָר שפּולן. דאָס איז וואו די אינדוצירטע וואָולטאַזש דערשיינט אין די סטאַטאָר ווינדינגס.
4. דריי-פאזיגע וואלטאזש ערשיינט ביי די סטאטאר טערמינאלן.
ווייל די סטאַטאָר שפּול איז דיזיינט ווי דריי-פאַזיק מיט אַ 120-גראַד עלעקטרישער שיפט, איז די גענעראַטאָר רעזולטאַט אַ סטאַביל דריי-פאַזיק AC סיסטעם פֿאַר גרויסע לאָודז.
5. AVR רעגולירט די אויפרעגונג צו אויפהאלטן די וואלטאזש
ווי די לאַסט פלוקטוירט, ענדערט דער AVR דעם ראָטאָר עקסייטיישאַן קראַנט צו האַלטן די אַוטפּוט וואָולטידזש אין די סיסטעם סטאַנדאַרט.
6. עלעקטרישע קראַפט ווערט פאַרשפּרייט צום טראַנספאָרמאַטאָר און נעץ
דער גענעראַטאָר־אויסגאַנג גייט אַרײַן אין אַ סטעפּ־אַפּ טראַנספאָרמאַטאָר, און ווערט דערנאָך געשיקט דורך דער טראַנסמיסיע און פֿאַרשפּרייטונג־נעץ צו די קאָנסומערס.
קלאָוזינג
א הידראָעלעקטרישער גענעראַטאָר איז אַ שליסל-אַפּאַראַט וואָס קאָנווערטירט מעכאַנישע ענערגיע פֿון דער טורבינע אין עלעקטרישע ענערגיע דורך עלעקטראָמאַגנעטישע אינדוקציע. אירע הויפּט קאָמפּאָנענטן אַרייַננעמען אַ סטאַטאָר, ראָטאָר, עקסייטיישאַן סיסטעם, שאַפט, לאַגערן, קילונג, איזאָלאַציע און שוץ-אַפּאַראַטן. אַלע די קאָמפּאָנענטן אַרבעטן צוזאַמען צו פּראָדוצירן סטאַבילע, עפֿעקטיווע און זיכערע דריי-פֿאַזיקע עלעקטריע פֿאַר טראַנסמיסיע צום נעץ. דורך פֿאַרשטיין די קאָמפּאָנענטן און אַרבעט פֿון אַ הידראָעלעקטרישן גענעראַטאָר, קענען מיר זען אַז די געראָטענע אָפּעראַציע פֿון אַ הידראָעלעקטרישער קראַפֿטווערק איז נישט בלויז אָפּהענגיק פֿון דער פֿאַרפֿיגבאַרקייט פֿון וואַסער, נאָר אויך פֿון דער פֿאַרלעסלעכקייט פֿון דעם קאָמפּלעקסן עלעקטראָמעכאַנישן סיסטעם אין גענעראַטאָר.
