Довжина активної сталі 1а визначається за залежністю, яка пов’язує геометричні і енергетичні параметри гідрогенератора:

де Sг iNг – повна і активна потужності машини, відповідно кВА і кВт;

С – коефіцієнт використання активних матеріалів, .

Таким чином

При використанні аналогів, у яких необхідні параметри не співпадають, довжина активної сталі 1а.необ. може бути визначена з умови електричної подібності машин (при однакових С, Di, cosj):

де індекс “необ.” означає необхідні параметри електричної машини, індекс “ан.” – параметри машини-аналога.

Після визначення параметрів laiDiуточнюємо тип конструкції електричної машини: при рекомендується генератор підвісного виконання, при - зонтичного. При і n0>400¸500 об/хв. приймається підвісне виконання, а при n0£400¸500 об/хв – зонтичне.

Кількість полюсів генератора р=2П визначається із співвідношення:

де П – “пара полюсів”;

f – частота струму в енергосистемі, Гц.

В Україні прийнята частота f =50 Гц. Кількість полюсів приймається парною, а при великій кількості – кратна чотирьом, і узгоджується із допустимим питомим навантаженням на один полюс і розмірами дуги ободу ротора.

Крім того, при проектуванні ГЕС визначаються такі параметри генератора, як маховий момент (GD2, т·м2), маса ротора (Gp, т), загальна маса (G0, т), постійна механічної інерції агрегату (Та, с):

при повітряному охолодженні:G0=ylaDi,

Gp»(0,5...0,55)G0,

В залежностях приймаються такі позначення:j=4,9...5,1 – коефіцієнт для вертикальних агрегатів, для горизонтальних і капсульних j=2,6...2,8; y=44...50 і y=48...58 - коефіцієнти відповідно для зонтичних і підвісних генераторів.

Інші позначення пояснено раніше у тексті, причому laiDiу рівняння підставляються у метрах, активна потужність електромашини Nу кВт, повна потужність S – у кВА. Значення Та повинне бути більшим необхідного із умов гарантій регулювання. При невиконанні цієї вимоги потрібно відкоригувати значення laiDi.

2 .3 Компонування гідроагрегатів

Найбільш вагомими факторами в компонуванні гідроагрегатів є тип турбіни і розміщення осі гідроагрегата (вертикальне або горизонтальне). Вибір того чи іншого варіанту повинен обґрунтовуватися техніко-економічним розрахунком.

У вертикальних гідроагрегатів ГЕС генератор завжди розміщується над турбіною. Робоче колесо і ротор генератора жорстко закріплені на окремих валах, з’єднаних між собою. Вертикальне положення гідроагрегатів забезпечується підп’ятниками та радіальними опорами.

Горизонтальні агрегати використовуються у випадку застосування горизонтальних капсульних або прямоточних агрегатів .

При застосуванні ковшових турбін при потужності агрегату до 120 МВт застосовується вертикальне компонування із 6¸7 соплами, які подають воду до ковшової турбіни, а при потужності агрегату меншій 120 МВт застосовується вертикальне компонування із 2¸4 соплами, або горизонтальне із 1¸2 соплами.

2 .4 Трансформатори ГЕС

Для передачі енергії від ГЕС в енергосистему, напруга, що надходить від генератора, з метою зменшення її втрат у ЛЕП, повинна бути збільшена. Електричні апарати, які перетворюють електричний струм однієї напруги у іншу, називаються трансформаторами .

На ГЕС в основному використовуються підвищувальні трансформатори (трифазові або група однофазових). Трансформатори потрібно розташовувати якомога ближче до гідроагрегатів біля машинної зали ГЕС: при русловому компонуванні – зі сторони нижнього б’єфу, при пригреблевому – між машинною залою і греблею на спеціальному майданчику.

Від трансформаторів електричний струм поступає на підвищуючу підстанцію до розподільчих пристроїв (відкритих /ВРП/ або закритих /ЗРП/), звідти – на лінію електропередач високої напруги, і далі – до споживачів.

При маркуванні трансформаторів використовуються такі літерні позначення: А – автотрансформатор, О – однофазовий, Т – трифазовий, М – із масляним охолодженням, Д – із охолодженням дуттям повітря, Ц – примусова циркуляція масла через охолоджувач, Ф – форсоване охолодження, Т (в середині марки) – триобмотковий, С – сухий, Г – грозотривкий, Т (остання літера марки) – тропічне виконання.