Гидроэлектростанция Эймса
| Гидроэлектростанция Эймса | |
|---|---|
 Гидроэлектростанция Эймса в 2011 году | |
 | |
| Страна |
|
| Расположение | Эймс , Колорадо , США |
| Координаты | 37 ° 51'52,88 "с.ш. 107 ° 52'55,18" з.д. / 37,8646889 ° с.ш. 107,8819944 ° з.д. |
| Статус | Оперативный |
| Дата комиссии | 1891 |
| Владелец(и) | Xcel Энерджи |
| ТЭЦ | |
| Турбинная техника | гидроэлектростанция |
| Производство электроэнергии | |
| Единицы в рабочем состоянии | 1 |
| Паспортная мощность | 3,75 МВт |
| Внешние ссылки | |
| Коммонс | Соответствующие СМИ на сайте Commons |
Гидроэлектростанция Эймса , построенная в 1890 году недалеко от Офира, штат Колорадо , была одной из первых (если не первой) коммерческой системой по производству и передаче переменного тока (AC) электроэнергии для промышленного использования и одной из первых гидроэлектростанций переменного тока. когда-либо построенных. [1] Он вступил в строй в 1891 году и был построен компанией Westinghouse Electric на базе двух своих больших генераторов переменного тока . Один из них был установлен в долине в качестве генератора и приводился в движение водой. Он был соединен линией передачи длиной 2,6 мили (4,2 км) со вторым генератором переменного тока, который использовался в качестве двигателя на руднике Голд Кинг для управления горными работами. За прошедшие годы объект менялся и модернизировался, но все еще работает. Теперь он включен в Список вех IEEE . [2]
История
[ редактировать ]Необходимость обеспечить электроэнергией штамповочную мельницу для переработки руды на руднике Голд Кинг в горах недалеко от Офира, штат Колорадо, побудила крупного акционера Люсьена Л. Нанна искать менее дорогую альтернативу паровой мельнице, работающей на дровах, на этом месте. На шахтах высотой 12 000 футов было мало древесного топлива, и уголь нельзя было использовать, потому что к шахте не было железной дороги. Река Сан-Мигель на высоте 3000 футов вниз по склону в 3 милях от шахты выглядела хорошим источником энергии, но некоторые методы передачи энергии, включая сжатый воздух с водяным приводом и ременные приводы, казались невозможными. Брат Люсьена Поль, инженер-электрик , начал изучать возможность использования электродвигателей для привода установки. на 220 В Электрическая система постоянного тока оказалась слишком дорогой из-за размера медных проводников, необходимых для передачи столь низкого напряжения на предполагаемые расстояния. Система переменного тока высокого напряжения выглядела более перспективной, поэтому они связались с Питтсбургом, штат Пенсильвания. Westinghouse Electric в 1890 году и убедил их поставить систему с электрическим приводом, основанную на технологии переменного тока. [3]
Система переменного тока была спроектирована и установлена сотрудниками Westinghouse, VG Converse , Льюисом Б. Стиллвеллом , Чарльзом Ф. Скоттом и Ральфом Д. Мершоном при помощи студентов-инженеров, которых они наняли из Корнелльского университета . [4] Летом 1890 года компания Westinghouse доставила оборудование, и той же зимой инженеры установили его. Система состояла из двух идентичных однофазных генераторов переменного тока Westinghouse мощностью по 100 л.с. (самых крупных, производимых компанией на тот момент). Один из них был установлен в генераторном доме, первоначально просто деревянном сарае, в небольшом поселении Эймс, образуя реку Сан-Мигель недалеко от Офира, где ручьи Говард-Форк и Лейк-Форк сливаются, . Используемый в качестве генератора, он производил напряжением 3000 В однофазный переменный ток и частотой 133 Гц. Он приводился в движение шестифутовым колесом Пелтона под напором воды высотой 320 футов (98 м), транспортируемым по стальной трубе диаметром 2 фута, подаваемой из Говард-Форк и Лейк-Форк, а также из естественных водоемов на холме от завода. [5] Электричество передавалось на высоту 2,6 мили (4,2 км) вверх по горе к шахте по двум оголенным медным проводам, закрепленным на столбах с помощью Western Union траверс с изоляторами. Общая стоимость проводов составила около 700 долларов США, что составляет около 1% от расчетной стоимости линии постоянного тока. На руднике был установлен второй генератор Westinghouse мощностью 100 л.с. в качестве синхронного двигателя переменного тока для привода штамповочного стана. Однофазный асинхронный двигатель меньшего размера (новый тип двигателя, разработанный на основе патентов, которые Westinghouse получила по лицензии изобретателя Николы Теслы ) был установлен в качестве стартера, чтобы раскрутить больший генератор переменного тока, чтобы он соответствовал синхронной скорости генератора. [3]
Энергосистема вступила в строй 19 июня 1891 года и работала непрерывно в течение первых 30 дней. Для работы всего завода требовалось от 15 до 20 обслуживающего персонала. Приборы и органы управления представляли собой элементарные соленоидного типа с гравитационными балансами, вольтметры и амперметры установленные на лакированных деревянных досках. Рабочим пришлось проявлять особую осторожность из-за высокого напряжения. Электроэнергия была подведена путем замыкания простых рубильников , а система была отключена («электрическая цепь «размыкалась»), когда рабочий схватил соединительный провод на столбе и выдернул его из вилки дугового типа, установленной на столбе ( иногда опасный маневр, в результате которого образовались дуги высокого напряжения длиной от 6 до 8 футов (от 1,83 до 2,44 м). [3] Одной из постоянных проблем было устранение повреждений, нанесенных ударами молний, что является обычным явлением в горной местности. Генераторы были установлены на пропитанных парафином дубовых платформах для дополнительной изоляции, а инженеры Westinghouse опробовали различные типы молниеотводов . Генераторы были разработаны со съемными деталями, что немного облегчило задачу их ремонта.
После успеха завода Нанны начали устанавливать аналогичные системы на других своих горнодобывающих предприятиях. В 1896 году завод в Эймсе был перестроен с использованием новой двухфазной системы с новыми генераторами и асинхронными двигателями, а также повышающими трансформаторами для повышения напряжения до 10 000 вольт для передачи на большие расстояния. [6] Также было расширено водоснабжение.
Завод в Эймсе стал частью компании Nunn's Telluride Power Company , которая позже стала частью Western Colorado Power Company, образованной как дочерняя компания Utah Power and Light , находящаяся в полной собственности . [7] Компания общественного обслуживания приобрела завод вместе с другими объектами недвижимости в Колорадо-Юте в 1992 году. [8]
Старинная электростанция 1905 года по-прежнему находится в эксплуатации компании Public Service Company, дочерней компании Xcel Energy . [8] с двумя колесами Пелтона, приводящими в действие один генератор General Electric 1904 года , с выходной мощностью 2400 вольт и силой тока 1082 ампера при скорости 225 об/мин.
Значение в истории электроснабжения
[ редактировать ]
Электростанция Эймса была построена в конце десятилетия, когда наблюдалось быстрое распространение использования переменного тока в качестве формата передачи энергии. В этот период Westinghouse находилась в жесткой конкуренции с другими компаниями по производству переменного тока, а также с Томасом Эдисоном Edison Electric Company, основанной пропагандистская кампания/" война течений . Между Вестингаузом и Эдисоном даже вспыхнула ". Компания Westinghouse Electric рассматривала проект Эймса как отличный способ продемонстрировать возможности системы переменного тока, которую они разрабатывали с тех пор, как в марте 1886 года они установили свою первую систему освещения на основе трансформатора переменного тока в Грейт-Баррингтоне, штат Массачусетс . [3] [9]
Гидроэлектростанция Эймса, построенная в 1891 году, является одной из старейших электростанций, производящих и передающих переменный ток для промышленных целей. [10] Он на месяц опередил систему передачи электроэнергии от плотины Лауффен до Франкфурта на Международной электротехнической выставке, которая приводила в действие освещение и некоторые электродвигатели. [11]
В качестве гидроэлектростанции в США ей предшествовала базирующаяся в Орегоне компания Willamette Falls Electric Company, первая гидроэлектростанция переменного тока, созданная в 1889 году, которая включала в себя линию электропередачи длиной 14 миль (23 километра) для Портленд , используемый для питания дугового освещения . [12] [13] Старейшей гидроэлектростанцией, обеспечивающей коммерческую систему передачи переменного тока, была электростанция Торенберг недалеко от Люцерна в Швейцарии . Завод начал работу в мае 1886 года и подал напряжение 1800 вольт на линию электропередачи длиной почти 3 мили (4,8 км). Его перевели на напряжение 100 вольт для освещения некоторых отелей и ресторанов в центре города. [14]
Первоначальный завод Эймс/Голд Кинг также отличался небольшим стартерным двигателем, ранним использованием асинхронного двигателя и новой эффективной конструкцией без коллектора, которая позже стала обычным явлением. Патент на двигатель был лицензирован компанией Westinghouse у Николы Теслы двумя годами ранее и разрабатывался Чарльзом Ф. Скоттом , но инженерные проблемы и общая нехватка денежных средств, с которыми столкнулась компания, сдерживали развитие. [15] В конце концов, в 1893 году компания Westinghouse представила свою многофазную систему трансмиссии и двигателя «Тесла». [16]
Галерея изображений
[ редактировать ]
Информационный знак на гидростанции Эймса.
Информационный знак слева.
Деталь центра информационного знака.
Информационный знак, правильная деталь.
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ «ЧАРЛЬЗ К. БРИТТОН, Ранняя электроэнергетическая установка в Колорадо, журнал Colorado Magazine v49n3, лето 1972 г., стр. 185» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 28 июля 2016 г. Проверено 10 марта 2016 г.
- ^ «Вехи: гидроэлектростанция Эймса, 1891 год» . Сеть глобальной истории IEEE . ИИЭЭ . Проверено 29 июля 2011 г.
- ^ Перейти обратно: а б с д Алан Э. Дрю, компания Telluride Power Co., новаторская работа в Скалистых горах, http://magazine.ieee-pes.org
- ^ Мишель Малкин, Кто это построил: впечатляющие истории американских предпринимателей, Саймона и Шустера - 2016, стр. 205
- ↑ Ames Hydro: творим историю с 1891 года HydroWorld, 27.08.2013
- ^ Фоллансби, Роберт (1930). Верхняя река Колорадо и ее использование . Документы по водоснабжению. Том. 617. Геологическая служба Министерства внутренних дел США . п. 164.
- ^ «Гидроэлектростанция — Эймс, Колорадо» . Фонд колледжа Форт-Льюиса . Январь 2009 года . Проверено 26 декабря 2011 г.
- ^ Перейти обратно: а б «Xcel Energy — Гидроэлектростанция Эймса» . Xcel Энерджи . Проверено 11 июня 2017 г.
- ^ «Вехи: электрификация переменного тока, 1886 г.» . Сеть глобальной истории IEEE . ИИЭЭ . Проверено 23 октября 2013 г.
- ^ «ЧАРЛЬЗ К. БРИТТОН, Ранняя электроэнергетическая установка в Колорадо, журнал Colorado Magazine v49n3, лето 1972 г., стр. 185» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 28 июля 2016 г. Проверено 10 марта 2016 г.
- ^ Центр, Copyright 2015 Edison Tech. «Лауффен во Франкфурт 1891» . www.edisontechcenter.org . Проверено 18 апреля 2018 г.
{{cite web}}: CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка ) - ^ «Энергетика» (PDF) . Нортвест РиверПартнерс. Архивировано из оригинала (PDF) 6 января 2014 г. Проверено 10 марта 2016 г.
- ^ «PGE – Пресс-релиз от 05.02.04» . Портленд Дженерал Электрик. Архивировано из оригинала 28 сентября 2007 г. Проверено 10 марта 2016 г.
- ^ «Система освещения в Люцерне с индукторами от Циперновского и Дери» . Политехнический журнал . 266 : 589-590. 1887 год . Проверено 23 октября 2013 г.
- ^ Квентин Р. Скрабец, Джордж Вестингауз: Нежный гений, Algora Publishing - 2007, стр. 127
- ^ Карлсон, В. Бернард (2013). Тесла: изобретатель эпохи электричества. Издательство Принстонского университета, стр. 167.
Внешние ссылки
[ редактировать ]
- Веб-сайт Xcel Energy для завода
- Telluride Power Co. — Новаторство в области переменного тока в Скалистых горах , автор Алан Э. Дрю, ieee-pes.org
- Описание гидроэлектростанции Эймс с фотографиями, фильмами и ссылками
- Исторический американский инженерный рекорд (HAER) № CO-2, « Гидроэлектростанция Эймс, Эймс, округ Сан-Мигель, Колорадо », 10 фотографий, 2 страницы данных, 1 страница с подписями к фотографиям