수력 터빈 발전기 Ⅲ의 개발 역사

지난 기사에서 직류 교류(DC AC)의 해결책을 소개했습니다. 이 "전쟁"은 교류(AC)의 승리로 끝났습니다. 따라서 교류(AC)는 시장 발전의 원동력을 얻어 이전에 직류(DC)가 점유했던 시장을 점유하기 시작했습니다. 이 "전쟁" 이후, 직류와 교류는 나이아가라 폭포의 애덤스 수력 발전소에서 경쟁했습니다.

1890년 미국은 나이아가라 폭포 애덤스 수력 발전소를 건설했습니다. 다양한 교류 및 직류 계획을 평가하기 위해 국내외 나이아가라 전력 위원회가 설립되었습니다. 웨스팅하우스와 GE가 경쟁에 참여했습니다. 마침내 교류/직류 전쟁의 승리와 테슬라와 같은 뛰어난 과학자들의 재능, 그리고 1886년 그레이트 배링턴에서 성공적으로 교류 송전 시험을 실시하고 독일 라펜 발전소에서 발전기를 성공적으로 가동한 후, 웨스팅하우스는 마침내 5,000P 교류 수력 발전기 10기의 제조 계약을 따냈습니다. 1894년, 나이아가라 폭포 애덤스 발전소의 첫 번째 5,000P 수력 발전기가 웨스팅하우스에서 탄생했습니다. 1895년에 첫 번째 발전기가 가동되었습니다. 1896년 가을, 발전기에서 생성된 2상 교류는 스코트 변압기를 통해 3상 교류로 변환된 후 3상 송전 시스템을 통해 40km 떨어진 바팔로까지 송전되었습니다.

나이아가라 폭포에 있는 애덤스 발전소의 수력 발전기는 테슬라의 특허에 따라 웨스팅하우스의 수석 엔지니어였던 B. G. 램(1884-1924)이 설계했으며, 그의 여동생 B. 램도 설계에 참여했습니다. 이 발전기는 푸르넬론 터빈(더블 러너, 흡출관 없음)으로 구동되며, 발전기는 5,000마력, 2,000V, 25Hz, 250r/mln의 수직 2상 동기 발전기입니다. 이 발전기는 다음과 같은 특성을 가지고 있습니다.
(1) 대용량, 장대형. 그 이전까지 수력발전기의 단상 용량은 1000 HPA를 넘지 못했습니다. 나이아가라 폭포 아다르 수력발전소의 5000bp 수력발전기는 당시 세계 최대 규모의 단상 용량 수력발전기였을 뿐만 아니라, 소형 수력발전기에서 대형 수력발전기로 발전하는 데 중요한 첫걸음이었다고 할 수 있습니다.
(2) 전기자 도체는 처음으로 마이카로 절연됩니다.
(3) 오늘날 수력 발전기의 기본적인 구조 형태 중 일부를 채택하였는데, 예를 들어 수직 우산형 폐쇄 구조가 있습니다. 처음 8세트는 자극이 바깥쪽으로 고정된 구조(피벗형)이고, 나머지 2세트는 자극이 안쪽으로 회전하는 현재의 일반적인 구조(필드형)로 변경되었습니다.
(4) 독특한 여자 모드. 첫 번째는 인근 DC 증기 터빈 발전기에서 생성된 DC 전력을 여자에 사용합니다. 2~3년 후에는 모든 유닛이 소형 DC 수력 발전기를 여자기로 사용하게 됩니다.

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(5) 25Hz 주파수가 채택되었습니다. 당시 미국의 영률은 16.67Hz에서 1000fhz까지 매우 다양했습니다. 분석과 타협 끝에 25Hz가 채택되었습니다. 이 주파수는 오랫동안 미국 일부 지역에서 표준 주파수가 되었습니다.
(6) 과거에는 발전설비에서 생산된 전기는 주로 조명용으로 사용되었고, 나이아가라폭포 애덤스 발전소에서 생산된 전기는 주로 산업용으로 사용되었습니다.
(7) 3상 교류의 장거리 상업 송전이 최초로 실현되어 3상 교류의 송전 및 폭넓은 응용에 모범적인 역할을 수행했습니다. 아담스 수력 발전소의 5,000bp 수차 발전기 10대가 10년간의 운영을 거쳐 전면적인 개량 및 개조를 거쳤습니다. 10대 모두 1,000마력, 1,200V 신형 발전기로 교체되었고, 5,000p 신형 발전기가 추가로 설치되어 발전소의 총 설비 용량은 10만 5,000마력에 달합니다.

수력 발전기의 직접 교류(AC) 경쟁은 결국 교류(AC)에 의해 승리했습니다. 이후 직류(DC)의 활력은 크게 손상되었고, 교류(AC)가 시장에서 맹활약하며 공격하기 시작했으며, 이는 향후 수력 발전기 발전의 기조를 형성했습니다. 그러나 초기 단계의 주목할 만한 특징은 직류 수력 발전기가 널리 사용되었다는 것입니다. 당시 직류 수력 모터는 두 종류가 있었습니다. 하나는 저전압 발전기로, 두 발전기가 직렬로 연결되어 하나의 터빈으로 구동됩니다. 다른 하나는 고전압 발전기로, 이중 축과 이중 극 발전기가 하나의 축을 공유합니다. 자세한 내용은 다음 글에서 소개하겠습니다.








게시 시간: 2021년 9월 13일

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