Электростанция водопада Оманава - Omanawa Falls Power Station

Электростанция водопада Оманава
Расположение электростанции Omanawa Falls в Новой Зеландии
Страна	Новая Зеландия
Место расположения	Залив Изобилия
Координаты	37 ° 50′46,6 ″ ю.ш. 176 ° 05′21,3 ″ в.д. / 37,846278 ° ю.ш.176,089250 ° в. / -37.846278; 176.089250Координаты: 37 ° 50′46,6 ″ ю.ш. 176 ° 05′21,3 ″ в.д. / 37,846278 ° ю.ш.176,089250 ° в. / -37.846278; 176.089250
Цель	Мощность
Положение дел	Оперативный
Строительство началось	1914
Дата открытия	1915
Построен	Городской совет Тауранги
Владелец (и)	Городской совет Тауранги Электричество Тауранги Trustpower Городской совет Тауранги
Плотина и водосбросы
Тип плотины	Плотина
Конфискованы	Река Оманава
Резервуар
Общая вместимость	Никто
Электростанция водопада Оманава
Оператор (ы)	Omanawa Falls Hydro Limited
Дата комиссии	1915
Тип	Русло реки
Гидравлическая головка	109 футов (33,22 м).[1]
Турбины	1
Установленная мощность	0,2 МВт (270 л.[2]
Годовая генерация	1,5 ГВтч (5,4 ТДж)[2]

В Электростанция водопада Оманава это ручей реки гидроэлектростанция объект на Река Оманава, в Залив Изобилия в Новая Зеландия. Построен в 1915 году для электроснабжения г. Тауранга, это была первая подземная электростанция Южного полушария.^[2]

История

Разработка

Первой электростанцией в Бухте Изобилия была Электростанция Окере Фоллс на реке Кайтуна, введенный в эксплуатацию в 1901 году.

Закон о гидроэнергетике 1903 года предоставил Короне права на производство электроэнергии. Закон об общественных работах 1908 года закрепил контроль за развитием гидроэнергетики как со стороны центра, так и на местном уровне, хотя в том же году в закон были внесены поправки, позволяющие частным компаниям производить электроэнергию в строгих условиях. В первом десятилетии 20-го века различными местными властями был разработан ряд гидроэлектростанций. Осознавая возможности, которые предлагает электричество Б.К. Роббинсу, мэр городского совета Тауранги нанял инженеров-консультантов Х.В. Climie & Son of Napier исследует возможности улучшения инфраструктуры города, в том числе в дополнение к канализации и благоустройству улиц, подаче и распределению электроэнергии. Отчет консультанта, представленный 19 декабря 1912 года, определил, что пороги на Ваймапу и Реки Вайроа, а также водопад на Оманава и реки Вайрохи открыли возможности для производства электроэнергии. H.W. Climie & Son предложили для водопада Оманава:

Чтобы обуздать это водопад, нужно проложить туннель на небольшом расстоянии вверху и на небольшом расстоянии под водопадом вдоль одной стороны ущелья. Power House будет построен примерно на двенадцать футов выше уровня бассейна в углублении, вырытом в стороне ущелья. Вода будет проходить через туннель, а оттуда через вертикальный напорный водовод прямо к турбинам и сбрасываться в хвостовую часть, построенную в виде туннеля под домом ГЭС.

Благодаря такому расположению вся головная конструкция, а также здание электростанции будут защищены от травм в случае поскальзывания, происходящего вблизи водопада. Вход в туннель будет защищен от плавающих обломков железной решеткой, а листья, палки и т. Д. Будут предотвращены от попадания в турбины за счет установки экранов, которые при необходимости будут очищаться ежедневно. Поскольку большая часть строительства будет бетонной, работы будут носить постоянный характер.

Будут установлены две генераторные установки, каждая из которых состоит из высокоскоростной турбины, напрямую связанной с генератором переменного тока. Каждый комплект должен быть способен развивать около 120 л.с. Пока потребность не превысит емкость одного набора, другой будет считаться резервным, но когда возникает необходимость запустить оба, было бы целесообразно установить третий набор. Каждая турбина будет управляться с помощью чувствительного регулятора.^[3]

В отчете была сделана оценка стоимости схемы разветвления электростанции Omanawa Falls и сделан вывод, что она принесет прибыль. Однако из-за того, что вероятная прибыль была довольно небольшой, местное сопротивление было. В 1912 году 250 налогоплательщиков проголосовали против 98 за получение ссуды в размере 15 000 фунтов стерлингов.^[4] платить по схеме.^[5]

В 1913 году городской совет Тауранги обратился в Департамент земель с просьбой передать Оманавский водопад в собственность своего юридического лица для целей производства гидроэнергии. Они также подали заявку в соответствии с разделом 268 Закона об общественных работах 1908 года для получения лицензии на производство электроэнергии.

В октябре 1914 года Департамент общественных работ дал согласие на забор воды из реки Оманава для выработки электроэнергии и ее циркуляции по всему району и его окрестностям.^[5]

H.W. Climie & Son выиграла тендер на проектирование электростанции и руководство ее строительством.^[4] Сначала большая арочная пещера длиной 50 футов (15 м), шириной 19 футов (5,8 м) и высотой 19 футов (5,8 м) в центре параболической арки была взорвана из твердой породы с правой стороны основания здания. водопад. На дне пещеры был уложен бетонный пол толщиной 2 фута (0,61 м), чтобы выровнять поверхность, закрыть разгрузочную полость и на которой можно было смонтировать оборудование. Затем был прорезан туннель для отвода воды из водозабора и проходного туннеля была также вырезана, чтобы обеспечить доступ персонала к электростанции. Пещера была выложена 3 футами (910 мм) бетоном на высоту 8 футов (2,4 м).^[1]

Установлены два генератора суммарной мощностью 200 кВт. Электрооборудование было установлено Электрической строительной компанией Окленда. Для других частей работ были заключены контракты на поставку материалов, а возведение производилось поденщиком. В 1915 году городской совет нанял Ллойд Мандено в качестве инженера-электрика, отвечающего не только за строительство распределительной системы, которая будет получать электроэнергию от новой электростанции, но и за то, чтобы убедить 1540 жителей отказаться от своих свечей, керосиновых ламп и городского газа в обмен на новую непроверенную электроэнергию.^[6]

К 1924 году в 68 домах из 700 в районе были электрические кухонные принадлежности.^[6]

Ввод в эксплуатацию

28 августа 1915 года сын Генри Уэсткотта Клими Генри («Гарри») Ричмонд Клими с помощью г-на Х.М. Миллар, помощник инженера-электрика отдела общественных работ, приступил к вводу электростанции в эксплуатацию.^[7] 2 октября 1915 года в городке впервые появились электрические уличные фонари, заменившие систему газовых фонарей.^[7] Выход из Оманавы был доставлен в Таурангу по трехфазной линии 11 кВ.^[7]

Тауранга взяла на себя долг в размере 17 250 фунтов стерлингов на строительство электростанции и связанной с ней сети, которая составила 11 фунтов стерлингов на душу населения.^[8]

Первоначальным оператором, работавшим на электростанции, был Э. Госсетт, когда он находился на действительной службе во время Первой мировой войны, вместо него работал У. Милн.

Расширение

Спустя два года эксплуатации потребность в электроэнергии выросла до такого уровня, что машины оказались слишком маленькими.

После того, как не удалось найти платное золото на соседнем рифе Флеминга к югу от Те-Пьюка, землевладелец Малькольм Флеминг продал собственность Джорджу Мюиру в 1918 году, который нанял опытного старателя Роберта Уорта, чтобы посмотреть, сможет ли он найти еще золото. Ворт обнаружил еще один золотоносный риф к северу от рифа Флемингс. Рудник, получивший название Риф Мьюира, работал с 1920 по 1928 год, когда он был закрыт.

Чтобы привести в действие золотодобывающую батарею, владельцы земли обратились в городской совет Тауранги с просьбой о подаче электроэнергии. Эта новая потенциальная нагрузка при добавлении к возросшей нагрузке в районе убедила совет увеличить мощность электростанции с 200 кВт до 800 кВт. Было предложено питать шахту новым высоковольтным напряжением в диапазоне Отава.^[6]

Ллойд Мандено посетил Австралию, чтобы найти оборудование, которое можно было бы использовать для расширения электростанции.^[6]

Хотя турбина изначально была спроектирована для напора 80 футов, она была модифицирована на месте после консультации с руководством и удовлетворительно эксплуатировалась на напоре 110 футов.^[6]В 1921 году новый генератор General Electric мощностью 650 кВт был приобретен в США, а излишки турбины Escher Wyss мощностью 1200 л.с. (изготовленные в 1908 году) швейцарского производства были обнаружены на заводе по дроблению золотого кварца в ущелье Карангахаке после того, как это место вышло из строя самостоятельно. попытка получить блок питания.^[9] Турбина была снята с массивного бетонного фундамента и разделена на две секции для подготовки к переезду на новое место.

Поскольку ни один грузовик не был достаточно большим для перевозки турбины, подрядная фирма Brennans из Паэроа получила контракт на перевозку секций турбины в конных фургонах на расстояние 100 км до Оманавы. Самый тяжелый участок занял пять дней, чтобы преодолеть дистанцию ​​с упряжкой из пяти лошадей и еще пятью лошадьми на крутых участках по маршруту.^[6]Для установки нового генератора существующие блоки были сняты, а электростанция увеличена, а У. Милн (W. Milne) был мастером, ответственным за модификации, внесенные в электрическое оборудование на месте. При этом напор был увеличен до 33,5 метра.^[3]

Этот новый генератор производил в среднем 700 кВт до 1974 г., когда его отключение было сокращено до 150–160 кВт, чтобы вода могла быть направлена ​​на другие электростанции в водосборе Вайроа.

В 1985 г. вышла из строя хлопковая изоляция обмоток, что привело к повреждению катушек. Они были заменены.

В результате введения в действие Закона об энергетических компаниях в 1992 году право собственности на электростанцию ​​было передано советом вновь созданной компании Tauranga Electricity Ltd, мажоритарным владельцем которой был совет, принадлежащий Tauranga Civic Holdings Ltd.^[5] В июне 1997 года Tauranga Civic Holdings Ltd получила полный контроль над Tauranga Electricity. После многочисленных предложений о слиянии и поглощении Tauranga Electricity была продана городским советом Тауранги компании Trustpower 31 октября 1997 года в обмен на значительный пакет акций и гарантированный годовой доход в размере 3,3 миллиона долларов в течение следующих пяти лет.^[5]

Вывод из эксплуатации

Станция была выведена из эксплуатации 29 июля 1998 года компанией Trustpower, которая подарила ее городскому совету Тауранги.^[7]

Ремонт и повторный ввод в эксплуатацию

После вывода из эксплуатации станции она пострадала от вандализма. В 2007 году энтузиаст гидроэнергетики Те Куити Майкл Дэвис решил сохранить это место из-за его исторического значения. После получения 35-летней аренды от городского совета Тауранги. Дэвис инвестировал 300 000 новозеландских долларов в восстановление электростанции.^[2]

Хотя генератор находился в плохом состоянии для дальнейшего использования, он был сохранен и теперь выставлен в электростанции.^[10] Хотя необходимо было установить новый современный генератор, турбина была в хорошем состоянии и была восстановлена ​​инженером Bay of Plenty Джимом Берриманом. Также была установлена ​​новая полностью автоматизированная система управления. Станция снова заработала в ноябре 2008 года.^[2]

Дизайн

Электростанция расположена рядом с водопадом Оманава высотой 35 метров (115 футов). Вода отводится от водопада плотиной. Первоначальное предложение заключалось в том, чтобы забирать воду прямо над водопадом, но впоследствии было сочтено целесообразным воспользоваться дополнительным напором 30 футов (9,14 м), который можно было получить, расширив туннель примерно на 5 ч (100,58 м) до 6 ч (120,70 м) дальше по течению, чтобы получить общий напор 109 футов (33,22 м).^[1]

Вода забирается из реки Оманава прямо над порогом из глубокого бассейна, естественная плотина которого отводит воду в водозаборное сооружение, защищенное от крупного мусора стальными решетчатыми рельсами. За ним находится большая чугунная задняя дверь, приводимая в движение от бетонной клапанной камеры, расположенной на высоте 15 футов (4,57 м) над нормальным уровнем воды. От водозабора проходит туннель высотой 6 футов (1,83 м) и шириной 4 фута (1,22 м). от 9 каналов (181,05 м) до большого железобетонного переднего пролета высотой 20 футов (6,1 м) и шириной 10 футов (3,0 м). В переднем отсеке есть вращающийся сетчатый фильтр, 17 футов (5,2 м) в длину и 10 футов (3,0 м) в ширину, который предотвращает попадание листьев и другого мусора, сброшенного водой, в турбины.^[1] Вертикальный напорный водовод длиной 90 футов (27 м) и диаметром 42 дюйма (1100 мм) сбрасывает воду в гидроузел, где она первоначально распределялась через клапаны к двум исходным турбинам. Эти клапаны регулируют подачу воды к отдельным турбинам и приводятся в действие через передачу с помощью маховиков в здании электростанции. Изначально затвор был рассчитан и расположен таким образом, чтобы третий генератор (в два раза больше, если необходимо) можно было установить позднее.^[1] С 1921 года здесь была одна турбина. ГЭС вырублена в овраге сбоку от основания водопада. Открытый конец был закрыт бетонной стеной с окнами и дверью, достаточно большой, чтобы все оборудование можно было поднять в электростанцию.

Турбина выходит в полость под полом, которая занимает половину ширины и половину длины здания электростанции и простирается на глубину 18 футов (5,5 м) ниже уровня пола. В нормальных условиях на дне полости находится 5 футов (1,5 м) воды, которая выходит через туннель высотой 8 футов (2,4 м) и шириной 8 футов (2,4 м) в бассейн под водопадом.^[1]

Подъездной туннель с 250 ступенями обеспечивал доступ персонала к электростанции. Доступ к туннелю подачи осуществляется по нескольким лестничным пролетам, которые отходят от основного туннеля доступа.

Река с родниковым питанием имеет постоянный сток, что позволяет станции производить постоянную мощность без каких-либо сезонных колебаний. Разрешение на забор воды из реки гарантирует поддержание минимального стока над водопадом Оманава.

Оригинальное электрооборудование

Первоначально были установлены два генератора с номинальной комбинированной мощностью 200 кВт. Изготовлено Escher Wyss из Цюриха, каждая горизонтальная Турбина Фрэнсиса имел мощность 150 л.с. (110 кВт) при 750 оборотах в минуту. Скорость каждой турбины контролировалась специальным регулятором давления масла, который также был поставлен Escher Wyss. Турбина с бронзовым рабочим колесом диаметром 15 дюймов (380 мм) была соединена с маховиком, от которого гибкая муфта передавала мощность непосредственно на трехфазный генератор переменного тока, производимый Британской электротехнической инженерной компанией в Лафборо. .^[1] Каждый генератор имел возбудитель с прямой связью, который мог возбуждать магниты обоих генераторов при полной нагрузке. Выход каждого генератора был подключен кабелями к повышающему трансформатору от 400 В до 11 кВ, произведенному British Electrical Engineering Company, перед подключением к распределительному устройству высокого напряжения с масляной изоляцией.

Основные элементы электрического оборудования контролировались и контролировались с помощью шестипанельного распределительного щита длиной 12 футов (3,7 м), длина которого составляла 7,5 футов (2,3 м), который частично проходил через переднюю часть здания электростанции.^[1] Каждая панель была облицована мрамором толщиной 2 дюйма (51 мм). Две панели были выделены для генераторов, причем запасная панель была зарезервирована для потенциального третьего генератора, другая панель содержала автоматический регулятор напряжения Tirrel, а последние две панели были выделены для повышающих трансформаторов. Распределительный щит и распределительное устройство были изготовлены компанией Johnson and Phillips, Лондон. Трансформаторы и распределительное устройство расположены за распределительным щитом в квадратном пространстве размером 12 футов (3,7 м), окруженном экранами из проволочной сетки для ограничения доступа персонала. Чтобы снизить риск распространения взрыва в распределительном устройстве на остальную часть электростанции, распределительное устройство было размещено в бетонных ячейках и управлялось дистанционно с помощью системы рычагов коленчатого рычага. От распределительного устройства выходная мощность станции переносится по бронированному кабелю на уровень земли, а затем передается по потоку над водопадом по стальным трубам на высоте примерно 30 футов над водой. Затем он проходит вверх по восточному склону и заканчивается небольшой хижиной из оцинкованного железа, в которой были расположены молниеотводы (производства компании General Electric в США) и от которой начинается воздушная трехфазная линия электропередачи 11 кВ.^[1]Линия передачи 13,5 миль (21,73 км) (которая также включала телефонную линию) поддерживалась на естественных круглых столбах из железной коры, расположенных в среднем на расстоянии 100 ярдов (91 м) друг от друга. Первые 3 мили (4,83 км) пересекли ущелья Копуэреруа и Тау-Тау, прежде чем линия передачи вошла в Таурангу вдоль устья Вайкарео, а затем была прекращена на подстанции в западном конце Уорф-стрит, где напряжение было понижено до 400 В для распределения вокруг город.^[1]

Текущее состояние

Установленная в настоящее время горизонтальная турбина Escher Wyss Francis мощностью 1200 л.с. вращается со скоростью 375 об / мин.^[10]

После реконструкции полностью автоматизированная электростанция имеет мощность 200 кВт, вырабатывая 1,5 ГВт-ч электроэнергии в год через фидер Powerco Kaimai 11 кВ для домашних хозяйств на Omanawa Rd и далее вверх по Kaimais.

Примечания

1. «Коммунальное предприятие: Гидроустановка» (PDF), Залив Изобилия, XLIV (6517), 19 октября 1915 г., получено 3 февраля, 2018
2. "Восстановленный водопад делает Каймаи уютным", Залив Изобилия, 3 июля 2010 г., получено 3 февраля, 2018
3. де ла Хайд, Дэвид (2007). «Водопад Оманава». Делахайд. Получено 17 января, 2019.
4. Малькольм, Р.Л. (сентябрь 1976 г.). «Старая история водопада и района Оманава с января 1910 по 1960 год» (PDF). Журнал Исторического общества Тауранги. Тауранга (57): с 16 по 17.
5. Лонсдейл, Крис; Уиндер, Вирджиния (2013). История Powerco: обеспечение энергетического будущего Новой Зеландии. Нью-Плимут: Powerco. С. 133–136.
6. Мандено, Ллойд (январь 1965 г.). «Ранняя история развития электроэнергетики в Тауранге. 29: 6-14» (PDF). Журнал Исторического общества Тауранги. Тауранга (23): с 6 по 9.
7. «План управления водопадом Оманава» (PDF). Город Тауранга. 2008 г.. Получено 31 января, 2019.
8. Бич, HJ (1950). Электротехнические разработки в Новой Зеландии. Веллингтон: Невилл Грэм Даннинг (от Ассоциации электроэнергетических компаний и органов снабжения Новой Зеландии). п. 214.
9. План управления водопадом Оманава, стр. 11.
10. Казинс, Джон (13 декабря 2015 г.), «Станции водопад Оманава исполняется 100 лет (+ видео)», Залив Изобилия, получено 3 февраля, 2018

дальнейшее чтение

• Беллами (ред.), Алан Чарльз (1982). Тауранга 1882-1982: столетие появления Тауранги как городка. Тауранга: Городской совет Тауранги.
• Hutton (ed.), L.B .; Стэйс (ред.), Э. (1958). Инженерная история электроснабжения в Новой Зеландии. Веллингтон: Институт инженеров Управления электроснабжения Новой Зеландии.
• Мартин (ред.), Джон Э (1991). Люди, электростанции и электростанции: производство электроэнергии в Новой Зеландии 1880 - 1990 гг.. Веллингтон: Бриджит Уильямс Букс Лтд и Электричество Новой Зеландии. ISBN  0-908912-16-1.

внешняя ссылка

• Электростанция водопада Оманава Список наследия Новой Зеландии 7358.
• План управления водопадом Оманава