In een elektriciteitscentrale is een generator een cruciaal onderdeel dat verantwoordelijk is voor het omzetten van mechanische energie in elektrische energie. Het proces van elektriciteitsopwekking omvat doorgaans de volgende stappen:

1. Brandstofverbranding of energiebron: In conventionele energiecentrales worden fossiele brandstoffen zoals steenkool, aardgas of olie in een ketel verbrand om hogedrukstoom te produceren. In sommige energiecentrales kunnen alternatieve energiebronnen, zoals zonne- of windenergie, of geothermische warmte worden gebruikt om stoom te genereren of de generator rechtstreeks aan te drijven.

2. Stoomturbine: De hogedrukstoom wordt naar een stoomturbine geleid, bestaande uit in fasen opgestelde roterende bladen. Terwijl de stoom door de turbinebladen gaat, zorgen deze ervoor dat ze snel gaan draaien als gevolg van de kracht van de stoom die uitzet en van richting verandert.

3. Generatorkoppeling: De stoomturbine-as is gekoppeld aan de rotor van de generator, waardoor de rotor gaat draaien.

4. Elektromagnetische inductie: In de generator is de draaiende rotor omgeven door een stationaire reeks geleiders die bekend staan ​​als statorwikkelingen. Terwijl de rotor in de stator draait, ontstaat er een veranderend magnetisch veld als gevolg van de beweging van magneten of elektrische stroom die door de rotorwikkelingen gaat.

5. Opwekking van elektrische stroom: Het veranderende magnetische veld dat door de roterende rotor wordt gegenereerd, induceert een elektromotorische kracht (EMF) in de statorwikkelingen volgens de wet van Faraday van elektromagnetische inductie. Deze EMF zorgt ervoor dat er wisselstroom (AC) in de statorwikkelingen vloeit.

6. Spanningsregeling: De wisselspanning die door de generator wordt geproduceerd, ligt doorgaans in het bereik van een paar duizend volt, maar moet worden verhoogd naar hogere spanningsniveaus voor een efficiënte transmissie over lange afstanden. Daarom is de generator aangesloten op een step-up transformator die de spanning naar het gewenste niveau verhoogt.

7. Synchronisatie: Voordat de generator op het elektriciteitsnet wordt aangesloten, moet deze worden gesynchroniseerd met de frequentie en spanning van het elektriciteitsnet om een ​​stabiele werking te garanderen. Dit proces omvat het aanpassen van de snelheid en spanning van de generator, zodat deze overeenkomen met de parameters van het elektriciteitsnet.

Zodra de generator is gesynchroniseerd en op het elektriciteitsnet is aangesloten, blijft hij mechanische energie van de stoomturbine omzetten in elektrische energie, wat bijdraagt ​​aan de stroomvoorziening van het elektriciteitsnet. Het uitgangsvermogen van de generator wordt bepaald door verschillende factoren, waaronder brandstofinvoer, stoomdruk en -temperatuur, turbine-efficiëntie en generatorontwerp.

Samenvattend kan worden gezegd dat een generator in een elektriciteitscentrale een cruciale rol speelt in het elektriciteitsopwekkingsproces door de mechanische energie van een roterende turbine om te zetten in elektrische energie via elektromagnetische inductie, die het elektriciteitsnet voedt.