Гидроэлектростанция Эймса - Ames Hydroelectric Generating Plant

Гидроэлектростанция Эймса
Электростанция Эймса 2011.jpg
Гидроэлектростанция Эймс в 2011 году
Страна
  • Соединенные Штаты
Место расположенияЭймс, Колорадо, Соединенные Штаты
Координаты37 ° 51′52,88 ″ с.ш. 107 ° 52′55.18 ″ з.д. / 37,8646889 ° с.ш.107,8819944 ° з.д. / 37.8646889; -107.8819944Координаты: 37 ° 51′52,88 ″ с.ш. 107 ° 52′55.18 ″ з.д. / 37,8646889 ° с.ш.107,8819944 ° з.д. / 37.8646889; -107.8819944
Положение делОперативный
Дата комиссии1891
Владелец (и)Xcel Energy
ТЭЦ
Турбинная техникаГидроэлектростанции
Выработка энергии
Единицы оперативные1
Паспортная мощность3.75 МВт
внешняя ссылка
CommonsСвязанные СМИ в Commons
[редактировать в Викиданных ]

В Гидроэлектростанция Эймса, построенный в 1890 г. возле г. Офир, Колорадо, была одной из первых (если не первой) коммерческой системой, которая производила и передавала переменный ток (AC) электричество для промышленного использования и одна из первых когда-либо построенных гидроэлектростанций переменного тока.[1] Он вступил в строй в 1891 году и был построен Westinghouse Electric около двух из их больших генераторы. Один был установлен в долине как генератор и приводился в движение водой. Он был подключен линией передачи длиной 2,6 мили (4,2 км) ко второму генератору переменного тока, используемому в качестве двигателя, наверху. Шахта Золотого Короля для управления горными работами. С годами объект менялся и модернизировался, но он все еще находится в эксплуатации. Сейчас на Список этапов развития IEEE.[2]

История

Необходимость питания штамповая мельница для переработки руды на руднике Gold King Mine в горах недалеко от Офира, штат Колорадо, привел крупного держателя акций Люсьен Л. Нанн искать на объекте менее дорогую альтернативу паровой мельнице, работающей на дровах. Древесное топливо было в дефиците на шахтах высотой 12 000 футов, а уголь нельзя было использовать, потому что к шахте не было железной дороги. В Река Сан-Мигель 3000 футов вниз по склону в 3 милях от шахты казались хорошим источником энергии, но некоторые методы передачи энергии, включая сжатый воздух с водным приводом и ременные приводы, казались неприменимыми. Брат Люсьена Поль, инженер-электрик, начал изучать использование электродвигателей для привода завода. 220 вольт постоянный ток электрическая система оказалась слишком дорогой из-за размера медных проводников, необходимых для передачи такого низкого напряжения на расстояния, которые они предполагали. Система переменного тока высокого напряжения выглядела более многообещающей, поэтому они обратились в Питтсбург, штат Пенсильвания. Westinghouse Electric в 1890 году и убедил их поставить систему с электрическим приводом, основанную на технологии переменного тока.[3]

Рабочие с одним из двух генераторов Westinghouse, использовавшихся в первоначальной силовой установке переменного тока Ames Hydroelectric 1891 года.

Система кондиционирования была спроектирована и установлена ​​сотрудниками Westinghouse. В.Г. Converse, Льюис Б. Стиллвелл, Чарльз Ф. Скотт, и Ральф Д. Мершон с помощью студентов инженерных специальностей, которых они набрали из Корнелл Университет.[4] Летом 1890 года компания Westinghouse доставила оборудование, а зимой инженеры установили его. Система состояла из двух одинаковых 100-сильных Westinghouse. однофазные генераторы (самая крупная компания в то время). Один из них был установлен в домике с генератором, первоначально в виде деревянного сарая, в небольшом поселении Эймс, где реки Ховард-Форк и Лейк-Форк сливались, чтобы сформировать Река Сан-Мигель, недалеко от Офира. В качестве генератора произвел 3000 вольт, 133 Гц, однофазный переменный ток. Его приводил в движение шестифутовый Колесо Пелтона под 320-футовым (98 м) напором воды, переносимым по стальной трубе диаметром 2 фута, поставляемой Howard Fork и Lake Fork, а также естественные водоемы вверх по холму от завода.[5] Электроэнергия передавалась в гору к шахте по двум голым медным проводам, установленным на столбах с использованием Вестерн Юнион траверсы с изоляторами. Общие затраты на провода составили около 700 долларов США, что составляет около 1% от предполагаемой стоимости линии постоянного тока. На руднике в роли генератора был установлен второй генератор Westinghouse мощностью 100 л.с. синхронный двигатель переменного тока для привода штамповочного стана. Однофазный Индукционный двигатель (новый тип двигателя, разработанный на основе патентов Westinghouse, по лицензии изобретателя Никола Тесла ) был установлен в качестве стартера для раскрутки большего генератора переменного тока в соответствии с синхронной скоростью генератора.[3]

Вид изнутри, электростанция Эймса 1895 года

Энергосистема заработала 19 июня 1891 г. и работала непрерывно первые 30 дней. Для работы всего завода требовалось от 15 до 20 обслуживающего персонала. Инструменты и органы управления были в зачаточном состоянии, соленоид тип гравитационных весов Вольтметры и амперметры устанавливается на лакированные деревянные доски. Рабочим приходилось проявлять особую осторожность из-за высокого напряжения. Питание было подключено закрытием простого рубильники и система была отключена (электрическая цепь "разомкнута"), когда рабочий схватил соединительную линию на опоре питания и вытащил ее из вилки дугового типа, установленной на опоре (иногда опасный маневр, который произвел от 6 до 8 футовые (от 1,83 м до 2,44 м) высоковольтные дуги).[3] Одной из постоянных проблем было восстановление повреждений от ударов молнии, что было обычным явлением в горной местности. Генераторы были установлены на пропитанных парафином дубовых платформах, чтобы добавить изоляцию, и инженеры Westinghouse пробовали различные типы разрядники. Генераторы были разработаны со съемными частями, что немного облегчило их ремонт.

После успеха завода Нунны начали устанавливать аналогичные системы на других своих горнодобывающих предприятиях. В 1896 году завод Эймса был перестроен с использованием новой трехфазной системы с новыми генераторами и асинхронными двигателями, а также повышающими трансформаторами, чтобы повысить мощность до 10 000 вольт для передачи на большие расстояния. Также было расширено водоснабжение.

Завод Ames стал частью компании Nunn’s Telluride Power Company которая позже станет частью Western Colorado Power Company, сформированной как 100% дочерняя компания Юта Пауэр и Лайт.[6]Компания Public Service приобрела завод вместе с другими объектами в штате Колорадо-Ют в 1992 году.[7]

Здание электростанции 1905 года все еще находится в эксплуатации для компании Public Service Company, дочерней компании Xcel Energy,[7] с двумя колесами Пелтона, приводящими в движение один 1904 General Electric генератор, с выходной мощностью 2400 вольт и 1082 ампер при скорости 225 об / мин.

Значение в истории электроснабжения

Общий вид завода Эймс, начало 20 века

Электростанция Эймса была построена в конце десятилетия, когда наблюдалось быстрое распространение использования переменного тока в качестве формата передачи энергии. В этот период Westinghouse находился в жесткой конкуренции с другими компаниями по кондиционированию воздуха, а также с Томас Эдисон на базе постоянного тока Edison Electric Company. Пропагандистская кампания / "война токов "даже вспыхнули между Westinghouse и Edison. Westinghouse Electric рассматривали проект Эймса как отличный способ продемонстрировать возможности системы переменного тока, которую они разрабатывали с тех пор, как они установили свои первые системы освещения на основе трансформатора переменного тока в Грейт-Баррингтон, Массачусетс, в марте 1886 г.[3][8]

Внешний вид 2010 года электростанции Эймса, построенной в 1905 году.

Гидроэлектростанция Эймса 1891 года - одна из старейших электростанций, производящих и передающих переменный ток для промышленных целей. [9] Это произошло на месяц раньше, чем от плотины Лауффен до Франкфурта. Международная электротехническая выставка Это приводит в действие фары и некоторые электродвигатели.[10]

В качестве гидроэлектростанции в США она была создана в 1889 году компанией Willamette Falls Electric Company из Орегона, первой гидроэлектростанцией переменного тока, которая включала в себя линию электропередачи длиной 14 миль (23 км), ведущую к Портленд, используется для питания дуговое освещение.[11][12] Самой старой гидроэлектростанцией, снабжающей коммерческую систему передачи переменного тока, была электростанция Торенберг недалеко от Люцерн в Швейцария. Завод начал работу в мае 1886 года и подавал 1800 вольт на линию электропередачи протяженностью почти 3 мили (4,8 км). Он был преобразован на 100 вольт для освещения некоторых отелей и ресторанов в центре города.[13]

Оригинальный завод Эймса / Голд Кинга также примечателен небольшим использованным стартером, ранним использованием Индукционный двигатель, новая эффективная конструкция без коммутатора, которая позже станет обычным явлением. Патент на двигатель был лицензирован Westinghouse у Николы Теслы двумя годами ранее и разрабатывался Чарльз Ф. Скотт, но инженерные проблемы и общая нехватка денежных средств сдерживали развитие компании.[14] В конце концов, Westinghouse представила свою многофазную трансмиссионную / моторную систему "Tesla" в 1893 году.[15]

Рекомендации

  1. ^ "ЧАРЛЬЗ С. БРИТТОН, Одно из первых предприятий по производству электроэнергии в Колорадо, журнал Colorado Magazine v49n3, лето 1972 г., стр. 185" (PDF). Архивировано из оригинал (PDF) на 2016-07-28. Получено 2016-03-10.
  2. ^ "Вехи: гидроэлектростанция Эймса, 1891 год". Сеть глобальной истории IEEE. IEEE. Получено 29 июля 2011.
  3. ^ а б c d Алан Э. Дрю, компания Telluride Power, первопроходец в Скалистых горах, http://magazine.ieee-pes.org
  4. ^ Мишель Малкин, Кто это построил: впечатляющие истории американских мастеров-ремесленников, Саймона и Шустера - 2016, стр. 205
  5. ^ Эймс Hydro: творить историю с 1891 года HydroWorld, 27.08.2013
  6. ^ "Гидроэлектростанция - Эймс, Колорадо". Фонд колледжа Форт-Льюис. Фонд колледжа Форт-Льюис. Январь 2009. Получено 26 декабря 2011.
  7. ^ а б "Xcel Energy - Гидрогенерирующая станция Эймса". Xcel Energy. Xcel Energy. Получено 11 июн 2017.
  8. ^ "Вехи: электрификация переменного тока, 1886 год". Сеть глобальной истории IEEE. IEEE. Получено 23 октября 2013.
  9. ^ "ЧАРЛЬЗ С. БРИТТОН, Одно из первых предприятий по производству электроэнергии в Колорадо, журнал Colorado Magazine v49n3, лето 1972 г., стр. 185" (PDF). Архивировано из оригинал (PDF) на 2016-07-28. Получено 2016-03-10.
  10. ^ Center, Copyright 2015 Edison Tech. «Из Лауффена во Франкфурт 1891». www.edisontechcenter.org. Получено 2018-04-18.
  11. ^ "Выработка энергии" (PDF). Northwest RiverPartners. Архивировано из оригинал (PDF) на 2014-01-06. Получено 2016-03-10.
  12. ^ "ПГЭ - 05.02.04 Пресс-релиз". Портленд Дженерал Электрик. Архивировано из оригинал на 2007-09-28. Получено 2016-03-10.
  13. ^ "Beleuchtungsanlage in Luzern mit Inductoren von Zipernowski und Deri". Политехнический журнал. 266: 589–590. 1887. Получено 23 октября 2013.
  14. ^ Квентин Р. Скрабец, Джордж Вестингауз: нежный гений, Algora Publishing - 2007, стр. 127
  15. ^ Карлсон, В. Бернард (2013). Тесла: изобретатель эпохи электричества. Издательство Принстонского университета, стр. 167

внешняя ссылка