W poprzednim artykule przedstawiliśmy rezolucję DC AC. „wojna” zakończyła się zwycięstwem AC. w związku z tym AC zyskało źródło rozwoju rynku i zaczęło zajmować rynek wcześniej zajmowany przez DC. Po tej „wojnie” DC i AC konkurowały w elektrowni wodnej Adams przy wodospadzie Niagara.
W 1890 roku Stany Zjednoczone zbudowały elektrownię wodną Niagara Falls Adams. W celu oceny różnych schematów AC i DC powołano krajową i międzynarodową Niagara Power Commission. Westinghouse i Ge wzięli udział w konkursie. Wreszcie, dzięki rosnącej reputacji po zwycięstwie w wojnie AC/DC i talentom grupy znakomitych naukowców, takich jak Tesla, a także udanemu testowi przesyłu AC w Great Barrington w 1886 roku i udanej eksploatacji alternatora w elektrowni Larffen w Niemczech, Westinghouse ostatecznie wygrał kontrakt na produkcję 10 5000P hydrogeneratorów AC. W 1894 roku w Westinghouse narodził się pierwszy 5000P hydrogenerator elektrowni Niagara Falls Adams. W 1895 roku uruchomiono pierwszą jednostkę. Jesienią 1896 roku dwufazowy prąd przemienny wytwarzany przez generator został przekształcony w prąd trójfazowy za pośrednictwem transformatora Scota i przesłany do oddalonego o 40 km Baffalo za pomocą trójfazowego systemu przesyłowego.
Hydrogenerator elektrowni Adams w Niagara Falls został zaprojektowany przez BG Lamme (1884-1924), głównego inżyniera Westinghouse, zgodnie z patentem Tesli, a jego siostra B. Lamme również uczestniczyła w projektowaniu. Jednostka jest napędzana turbiną fournellonową (podwójny wirnik, bez rury ssącej), a generator jest pionowym dwufazowym generatorem synchronicznym, 5000 KM, 2000 V, 25 Hz, 250 obr./min. Generator ma następujące cechy;
(1) Duża pojemność i duży rozmiar. Wcześniej pojedyncza moc jednostki hydrogeneratora nie przekraczała 1000 HPA. Można powiedzieć, że 5000bp hydrogenerator elektrowni wodnej Adar w Niagara Falls był nie tylko największym hydrogeneratorem o pojedynczej mocy jednostki na świecie w tamtym czasie, ale także kluczowym pierwszym krokiem w rozwoju hydrogeneratora od małego do dużego.
(2) Przewód wirnika jest po raz pierwszy izolowany miką.
(3) Przyjęto niektóre podstawowe formy strukturalne dzisiejszych hydrogeneratorów, takie jak pionowa zamknięta struktura parasola. Pierwsze 8 zestawów to struktura, w której bieguny magnetyczne są nieruchome na zewnątrz (typ obrotowy), a ostatnie dwa zestawy zostały zmienione na obecną ogólną strukturę, w której bieguny magnetyczne obracają się wewnątrz (typ polowy).
(4) Unikalny tryb wzbudzenia. Pierwszy z nich wykorzystuje moc prądu stałego generowaną przez pobliski generator turbiny parowej DC do wzbudzenia. Po dwóch lub trzech latach wszystkie jednostki będą używać małych generatorów hydroelektrycznych DC jako wzbudników.
(5) Przyjęto częstotliwość 25 Hz. W tamtym czasie częstotliwość Ying w Stanach Zjednoczonych była bardzo zróżnicowana, od 16,67 Hz do 1000 fhz. Po analizie i kompromisie przyjęto 25 Hz. Ta częstotliwość stała się standardową częstotliwością w niektórych częściach Stanów Zjednoczonych przez długi czas.
(6) W przeszłości energia elektryczna wytwarzana przez urządzenia do wytwarzania energii elektrycznej była wykorzystywana głównie do oświetlenia, natomiast energia elektryczna wytwarzana przez elektrownię Niagara Falls Adams była wykorzystywana głównie do celów przemysłowych.
(7) Po raz pierwszy zrealizowano dalekosiężną komercyjną transmisję prądu przemiennego trójfazowego, co odegrało wzorcową rolę w transmisji i szerokim zastosowaniu prądu przemiennego trójfazowego. Po 10 latach eksploatacji kompleksowo zmodernizowano i przekształcono 10 5000-bp turbin wodnych elektrowni wodnej Adams. Wszystkie 10 jednostek zastąpiono nowymi jednostkami o mocy 1000 KM i 1200 V, a także zainstalowano kolejną nową jednostkę 5000P, dzięki czemu całkowita zainstalowana moc elektrowni osiągnęła 105000 KM.
Bitwa bezpośredniego prądu przemiennego generatora hydroelektrycznego została ostatecznie wygrana przez prąd przemienny. Od tego czasu żywotność prądu stałego została poważnie nadszarpnięta, a prąd przemienny zaczął śpiewać i atakować na rynku, co również nadało ton rozwojowi generatorów hydroelektrycznych w przyszłości. Warto jednak wspomnieć, że niezwykłą cechą początkowego etapu jest to, że generatory hydroelektryczne prądu stałego są szeroko stosowane. W tamtym czasie istniały dwa rodzaje silników hydroelektrycznych prądu stałego. Jednym z nich jest generator niskiego napięcia. Dwa generatory są połączone szeregowo i napędzane jedną turbiną. Drugim jest generator wysokiego napięcia, który jest generatorem dwuobrotowym i dwubiegunowym dzielącym jeden wał. Szczegóły zostaną przedstawione w następnym artykule.
Czas publikacji: 13-09-2021
