In het vorige artikel bespraken we een resolutie van DC en AC. De "oorlog" eindigde met de overwinning van AC. Daardoor kreeg AC een voorsprong in de marktontwikkeling en begon het de markt te veroveren die voorheen door DC werd gedomineerd. Na deze "oorlog" concurreerden DC en AC om de Adams-waterkrachtcentrale bij de Niagara Falls.
In 1890 bouwden de Verenigde Staten de Niagara Falls Adams-waterkrachtcentrale. Om verschillende wisselstroom- en gelijkstroomsystemen te evalueren, werd een nationale en internationale Niagara Power Commission opgericht. Westinghouse en GE namen deel aan de competitie. Uiteindelijk, dankzij de groeiende reputatie na de overwinning in de wisselstroom-gelijkstroomoorlog en het talent van een groep uitmuntende wetenschappers zoals Tesla, evenals de succesvolle test van wisselstroomtransmissie in Great Barrington in 1886 en de succesvolle werking van de alternator in de Larffen-krachtcentrale in Duitsland, won Westinghouse het contract voor de productie van 10 5000P wisselstroom-waterkrachtgeneratoren. In 1894 werd de eerste 5000P-waterkrachtgenerator voor de Niagara Falls Adams-krachtcentrale gebouwd door Westinghouse. In 1895 werd de eerste eenheid in bedrijf genomen. In de herfst van 1896 werd de door de generator opgewekte tweefasige wisselstroom via een Scot-transformator omgezet in driefasige stroom en vervolgens via een driefasig transmissienetwerk naar Baffalo, 40 km verderop, getransporteerd.
De waterkrachtcentrale van Adams bij de Niagara Falls werd ontworpen door B.G. Lamme (1884-1924), hoofdingenieur van Westinghouse, op basis van een patent van Tesla. Zijn zus B. Lamme werkte ook mee aan het ontwerp. De unit wordt aangedreven door een Fournellon-turbine (dubbele rotor, zonder aanzuigbuis) en de generator is een verticale tweefasige synchrone generator met een vermogen van 5000 pk, 2000 V, 25 Hz en 250 tpm. De generator heeft de volgende kenmerken:
(1) Grote capaciteit en lange afmetingen. Daarvoor bedroeg de capaciteit van een enkele waterkrachtgenerator niet meer dan 1000 pk. De 5000 pk waterkrachtgenerator van de Adar-waterkrachtcentrale bij de Niagarawatervallen was destijds niet alleen de grootste waterkrachtgenerator ter wereld met een enkele capaciteit, maar ook een cruciale eerste stap in de ontwikkeling van kleine naar grote waterkrachtgeneratoren.
(2) De ankergeleider wordt voor het eerst met mica geïsoleerd.
(3) Er worden enkele basisstructuren van de huidige waterkrachtcentrales overgenomen, zoals de verticale parapluvormige gesloten structuur. De eerste 8 sets zijn van de structuur waarbij de magnetische polen stationair aan de buitenkant staan (draaitype), en de laatste twee sets zijn gewijzigd naar de huidige algemene structuur waarbij de magnetische polen naar binnen draaien (veldtype).
(4) Unieke excitatiemodus. De eerste maakt gebruik van de gelijkstroom die wordt opgewekt door de nabijgelegen gelijkstroomstoomturbinegenerator voor de excitatie. Na twee of drie jaar zullen alle eenheden kleine gelijkstroomhydrogeneratoren als excitatoren gebruiken.
(5) De frequentie van 25 Hz werd aangenomen. Destijds varieerde de Ying-frequentie in de Verenigde Staten sterk, van 16,67 Hz tot 1000 Hz. Na analyse en compromis werd 25 Hz aangenomen. Deze frequentie is in sommige delen van de Verenigde Staten lange tijd de standaardfrequentie geweest.
(6) In het verleden werd de elektriciteit die door elektriciteitsopwekkingsapparatuur werd opgewekt, voornamelijk gebruikt voor verlichting, terwijl de elektriciteit die door de Niagara Falls Adams-krachtcentrale werd opgewekt, voornamelijk werd gebruikt voor industriële energie.
(7) De commerciële transmissie van driefasige wisselstroom over lange afstand is voor het eerst gerealiseerd, wat een voorbeeldrol heeft gespeeld in de transmissie en brede toepassing van driefasige wisselstroom. Na 10 jaar in bedrijf te zijn geweest, zijn de 10 waterturbinegeneratoren van 5000 pk van de Adams-waterkrachtcentrale volledig gemoderniseerd en gemodificeerd. Alle 10 eenheden zijn vervangen door nieuwe eenheden van 1000 pk en 1200 V, en er is nog een nieuwe eenheid van 5000 pk geïnstalleerd, waardoor het totale geïnstalleerde vermogen van de energiecentrale 105.000 pk bedraagt.
De strijd om gelijkstroom (DC) voor waterkrachtcentrales werd uiteindelijk gewonnen door AC. Sindsdien is de positie van DC sterk verzwakt en heeft AC de markt veroverd, wat de toon heeft gezet voor de toekomstige ontwikkeling van waterkrachtcentrales. Het is echter opmerkelijk dat in de beginfase DC-waterkrachtcentrales op grote schaal werden gebruikt. Destijds bestonden er twee soorten DC-waterkrachtmotoren. De eerste was een laagspanningsgenerator, waarbij twee generatoren in serie waren geschakeld en door één turbine werden aangedreven. De tweede was een hoogspanningsgenerator, een generator met dubbele as en dubbele polen. De details hiervan worden in het volgende artikel besproken.
Geplaatst op: 13 september 2021
