मोठ्या हायड्रो-जनरेटरमध्ये स्टेटर आणि रोटरमधील असमान हवेतील अंतर (सामान्यतः "एअर गॅप एक्सेन्ट्रिसिटी" म्हणून ओळखले जाते) ही एक गंभीर फॉल्ट मोड आहे जी युनिटच्या स्थिर ऑपरेशन आणि आयुर्मानावर अनेक प्रतिकूल परिणाम करू शकते.
सोप्या भाषेत सांगायचे तर, असमान हवेच्या अंतरामुळे असममित चुंबकीय क्षेत्र वितरण होते, ज्यामुळे इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक आणि यांत्रिक समस्यांची मालिका सुरू होते. खाली आपण स्टेटर करंट आणि व्होल्टेजवरील परिणाम तसेच इतर संबंधित प्रतिकूल परिणामांचे तपशीलवार विश्लेषण करू.
I. स्टेटर करंटवरील परिणाम
हा सर्वात थेट आणि स्पष्ट परिणाम आहे.
१. वाढलेला प्रवाह आणि तरंगरूप विकृती
तत्व: कमी हवेच्या अंतर असलेल्या भागात, चुंबकीय प्रतिकार कमी असतो आणि चुंबकीय प्रवाह घनता जास्त असते; जास्त हवेच्या अंतर असलेल्या भागात, चुंबकीय प्रतिकार जास्त असतो आणि चुंबकीय प्रवाह घनता कमी असते. हे असममित चुंबकीय क्षेत्र स्टेटर विंडिंग्जमध्ये असंतुलित इलेक्ट्रोमोटिव्ह बल निर्माण करते.
कामगिरी: यामुळे तीन-फेज स्टेटर प्रवाहांमध्ये असंतुलन निर्माण होते. अधिक महत्त्वाचे म्हणजे, मोठ्या संख्येने उच्च-क्रमाचे हार्मोनिक्स, विशेषतः विषम हार्मोनिक्स (जसे की 3रा, 5वा, 7वा, इ.), वर्तमान तरंगरूपात समाविष्ट केले जातात, ज्यामुळे वर्तमान तरंगरूप आता एक गुळगुळीत साइन वेव्ह राहणार नाही तर विकृत होईल.
२. वैशिष्ट्यपूर्ण फ्रिक्वेन्सीसह वर्तमान घटकांची निर्मिती
तत्व: फिरणारे विक्षिप्त चुंबकीय क्षेत्र हे कमी-फ्रिक्वेन्सी मॉड्युलेशन स्रोताच्या समतुल्य आहे जे मूलभूत पॉवर फ्रिक्वेन्सी करंटचे मॉड्युलेट करते.
कामगिरी: स्टेटर करंट स्पेक्ट्रममध्ये साइडबँड दिसतात. विशेषतः, मूलभूत वारंवारता (50Hz) च्या दोन्ही बाजूंना वैशिष्ट्यपूर्ण वारंवारता घटक दिसतात.
३. विंडिंग्जचे स्थानिक अतिउष्णता
तत्व: विद्युत प्रवाहातील हार्मोनिक घटक स्टेटर विंडिंग्जचे तांबे नुकसान (I²R नुकसान) वाढवतात. त्याच वेळी, हार्मोनिक प्रवाह लोहाच्या गाभ्यामध्ये अतिरिक्त एडी प्रवाह आणि हिस्टेरेसिस नुकसान निर्माण करतात, ज्यामुळे लोह नुकसान वाढते.
कामगिरी: स्टेटर विंडिंग्ज आणि आयर्न कोरचे स्थानिक तापमान असामान्यपणे वाढते, जे इन्सुलेशन मटेरियलच्या परवानगीयोग्य मर्यादेपेक्षा जास्त असू शकते, इन्सुलेशन वृद्धत्वाला गती देऊ शकते आणि शॉर्ट-सर्किट बर्नआउट अपघात देखील होऊ शकते.
II. स्टेटर व्होल्टेजवर होणारा परिणाम
जरी व्होल्टेजवरील परिणाम विद्युतप्रवाहाइतका थेट नसला तरी तो तितकाच महत्त्वाचा आहे.
१. व्होल्टेज वेव्हफॉर्म विकृती
तत्व: जनरेटरद्वारे निर्माण होणारा इलेक्ट्रोमोटिव्ह फोर्स थेट एअर गॅप मॅग्नेटिक फ्लक्सशी संबंधित असतो. असमान एअर गॅपमुळे मॅग्नेटिक फ्लक्स वेव्हफॉर्म विकृत होतो, ज्यामुळे प्रेरित स्टेटर व्होल्टेज वेव्हफॉर्म देखील विकृत होतो, ज्यामध्ये हार्मोनिक व्होल्टेज असतात.
कामगिरी: आउटपुट व्होल्टेजची गुणवत्ता कमी होते आणि आता ती मानक साइन वेव्ह नाही.
२. व्होल्टेज असंतुलन
गंभीर असममित प्रकरणांमध्ये, यामुळे तीन-फेज आउटपुट व्होल्टेजमध्ये काही प्रमाणात असंतुलन निर्माण होऊ शकते.
III. इतर अधिक गंभीर प्रतिकूल परिणाम (करंट आणि व्होल्टेज समस्यांमुळे)
वरील विद्युत प्रवाह आणि व्होल्टेज समस्यांमुळे साखळी प्रतिक्रियांची मालिका पुढे सुरू होईल, जी बहुतेकदा अधिक घातक असते.
१. असंतुलित चुंबकीय पुल (UMP)
हवेतील अंतराच्या विक्षिप्ततेचा हा सर्वात गंभीर आणि धोकादायक परिणाम आहे.
​
तत्व: कमी हवेच्या अंतराच्या बाजूला, चुंबकीय खेचणे जास्त हवेच्या अंतराच्या बाजूला असलेल्या बाजूपेक्षा खूप जास्त असते. हे निव्वळ चुंबकीय खेचणे (UMP) रोटरला कमी हवेच्या अंतराच्या बाजूला आणखी खेचेल.
दुष्टचक्र: UMP असमान हवेच्या अंतराची समस्या स्वतःच वाढवेल, ज्यामुळे एक दुष्टचक्र तयार होईल. विक्षिप्तता जितकी तीव्र असेल तितकी UMP जास्त असेल; UMP जितका मोठा असेल तितकी विक्षिप्तता अधिक तीव्र असेल.
परिणाम:
• वाढलेले कंपन आणि आवाज: हे युनिट तीव्र वारंवारता-दुप्पट कंपन निर्माण करते (प्रामुख्याने पॉवर फ्रिक्वेन्सीच्या दुप्पट, 100Hz), आणि कंपन आणि आवाज पातळी लक्षणीयरीत्या वाढते.
•घटकांना यांत्रिक नुकसान: दीर्घकाळापर्यंत UMP मुळे बेअरिंगची झीज, जर्नल थकवा, शाफ्ट वाकणे वाढेल आणि स्टेटर आणि रोटर एकमेकांवर घासण्यास (परस्पर घर्षण आणि टक्कर) कारणीभूत ठरू शकतात, जे एक विनाशकारी अपयश आहे.
२. युनिट कंपन वाढणे

स्रोत: प्रामुख्याने दोन पैलूंवरून:
१. इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक कंपन: असंतुलित चुंबकीय पुल (UMP) मुळे होणारी वारंवारता फिरणाऱ्या चुंबकीय क्षेत्र आणि ग्रिड फ्रिक्वेन्सीशी संबंधित असते.
२. यांत्रिक कंपन: बेअरिंगची झीज, शाफ्टचे चुकीचे संरेखन आणि UMP मुळे होणाऱ्या इतर समस्यांमुळे.
परिणाम: संपूर्ण जनरेटर सेटच्या (टर्बाइनसह) स्थिर ऑपरेशनवर परिणाम होतो आणि पॉवरहाऊसच्या संरचनेच्या सुरक्षिततेला धोका निर्माण होतो.
३. ग्रिड कनेक्शन आणि पॉवर सिस्टमवर परिणाम
व्होल्टेज वेव्हफॉर्म विकृती आणि करंट हार्मोनिक्स प्लांट पॉवर सिस्टमला प्रदूषित करतील आणि ग्रिडमध्ये प्रवेश करतील, ज्यामुळे त्याच बसवरील इतर उपकरणांच्या सामान्य ऑपरेशनवर परिणाम होऊ शकतो आणि पॉवर गुणवत्तेच्या आवश्यकता पूर्ण होत नाहीत.
४. कमी कार्यक्षमता आणि आउटपुट पॉवर
अतिरिक्त हार्मोनिक लॉस आणि हीटिंगमुळे जनरेटरची कार्यक्षमता कमी होईल आणि त्याच इनपुट वॉटर पॉवर अंतर्गत, उपयुक्त सक्रिय पॉवर आउटपुट कमी होईल.
निष्कर्ष

मोठ्या हायड्रो-जनरेटरमध्ये स्टेटर आणि रोटरमधील असमान हवेतील अंतर ही कोणत्याही प्रकारे क्षुल्लक बाब नाही. ही एक इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक समस्या म्हणून सुरू होते परंतु लवकरच ती विद्युत, यांत्रिक आणि थर्मल पैलूंना एकत्रित करणाऱ्या व्यापक गंभीर दोषात विकसित होते. त्यामुळे होणारे असंतुलित चुंबकीय खेच (UMP) आणि परिणामी तीव्र कंपन हे युनिटच्या सुरक्षित ऑपरेशनला धोका निर्माण करणारे प्राथमिक घटक आहेत. म्हणून, युनिटची स्थापना, देखभाल आणि दैनंदिन ऑपरेशन आणि देखभाल दरम्यान, हवेतील अंतराची एकरूपता काटेकोरपणे नियंत्रित केली पाहिजे आणि विक्षिप्तता दोषांची सुरुवातीची चिन्हे ऑनलाइन मॉनिटरिंग सिस्टम (जसे की कंपन, करंट आणि एअर गॅप मॉनिटरिंग) द्वारे वेळेवर शोधली पाहिजेत आणि हाताळली पाहिजेत.