Trong bài viết trước, chúng ta đã giới thiệu về giải pháp chuyển đổi từ DC sang AC. "Cuộc chiến" kết thúc với chiến thắng của AC. Do đó, AC đã giành được lợi thế phát triển thị trường và bắt đầu chiếm lĩnh thị trường trước đây do DC nắm giữ. Sau "cuộc chiến" này, DC và AC đã cạnh tranh nhau tại nhà máy thủy điện Adams ở thác Niagara.
Năm 1890, Hoa Kỳ xây dựng nhà máy thủy điện Niagara Falls Adams. Để đánh giá các phương án điện xoay chiều (AC) và điện một chiều (DC) khác nhau, một Ủy ban Điện lực Niagara quốc gia và quốc tế đã được thành lập. Westinghouse và GE đã tham gia cuộc cạnh tranh. Cuối cùng, với danh tiếng ngày càng tăng sau chiến thắng trong cuộc chiến AC/DC và tài năng của một nhóm các nhà khoa học xuất sắc như Tesla, cũng như thử nghiệm thành công hệ thống truyền tải AC tại Great Barrington năm 1886 và hoạt động thành công của máy phát điện xoay chiều tại nhà máy điện Larfen ở Đức, Westinghouse cuối cùng đã giành được hợp đồng sản xuất 10 máy phát điện thủy điện AC 5000P. Năm 1894, máy phát điện thủy điện 5000P đầu tiên của nhà máy điện Niagara Falls Adams ra đời tại Westinghouse. Năm 1895, tổ máy đầu tiên được đưa vào hoạt động. Vào mùa thu năm 1896, dòng điện xoay chiều hai pha do máy phát điện tạo ra được chuyển đổi thành ba pha thông qua máy biến áp Scot, sau đó được truyền tải đến Baffalo cách đó 40km thông qua hệ thống truyền tải ba pha.
Máy phát điện thủy lực của nhà máy điện Adams tại thác Niagara được thiết kế bởi BG. Lamme (1884-1924), kỹ sư trưởng của Westinghouse, dựa trên bằng sáng chế của Tesla, và em gái ông, B. Lamme, cũng tham gia vào thiết kế. Tổ máy được dẫn động bởi tuabin Fournellon (hai cánh quạt, không có ống dẫn hướng), và máy phát điện là máy phát điện đồng bộ hai pha trục đứng, công suất 5000 mã lực, điện áp 2000V, tần số 25Hz, tốc độ 250 vòng/phút. Máy phát điện có các đặc điểm sau:
(1) Công suất lớn và kích thước dài. Trước đó, công suất của một tổ máy phát điện thủy điện không vượt quá 1000 HPA. Có thể nói rằng tổ máy phát điện thủy điện 5000bp của nhà máy thủy điện Adar ở thác Niagara không chỉ là tổ máy phát điện thủy điện có công suất đơn vị lớn nhất thế giới vào thời điểm đó mà còn là bước đi quan trọng đầu tiên trong sự phát triển của tổ máy phát điện thủy điện từ nhỏ đến lớn.
(2) Dây dẫn phần ứng được cách điện bằng mica lần đầu tiên.
(3) Một số dạng cấu trúc cơ bản của máy phát điện thủy điện ngày nay được áp dụng, chẳng hạn như cấu trúc kín dạng ô thẳng đứng. 8 bộ đầu tiên là cấu trúc trong đó các cực từ cố định bên ngoài (kiểu trục quay), và hai bộ cuối cùng được thay đổi thành cấu trúc chung hiện tại trong đó các cực từ quay bên trong (kiểu trường).
(4) Chế độ kích thích độc đáo. Chế độ đầu tiên sử dụng nguồn điện DC do máy phát điện tuabin hơi DC gần đó tạo ra để kích thích. Sau hai hoặc ba năm, tất cả các tổ máy sẽ sử dụng máy phát điện thủy điện DC nhỏ làm máy kích thích.
(5) Tần số 25Hz đã được chọn. Vào thời điểm đó, tần số Ying của Hoa Kỳ rất hỗn tạp, từ 16,67Hz đến 1000Hz. Sau khi phân tích và thỏa hiệp, tần số 25Hz đã được chọn. Tần số này đã trở thành tần số tiêu chuẩn ở một số khu vực của Hoa Kỳ trong một thời gian dài.
(6) Trước đây, điện năng do thiết bị phát điện tạo ra chủ yếu được sử dụng để chiếu sáng, trong khi điện năng do nhà máy điện Niagara Falls Adams tạo ra chủ yếu được sử dụng cho điện năng công nghiệp.
(7) Lần đầu tiên, việc truyền tải thương mại đường dài dòng điện xoay chiều ba pha đã được thực hiện, đóng vai trò mẫu mực trong việc truyền tải và ứng dụng rộng rãi dòng điện xoay chiều ba pha. Sau 10 năm hoạt động, 10 tổ máy phát điện tuabin nước 5000bp của nhà máy thủy điện Adams đã được cập nhật và chuyển đổi toàn diện. Tất cả 10 tổ máy đã được thay thế bằng các tổ máy mới có công suất 1000HP và điện áp 1200V, và một tổ máy mới 5000P khác đã được lắp đặt, nâng tổng công suất lắp đặt của nhà máy điện lên 105000hp.
Cuộc chiến giành thị phần của máy phát điện thủy điện một chiều (DC) cuối cùng đã kết thúc với chiến thắng thuộc về AC. Kể từ đó, sức sống của DC đã bị suy yếu đáng kể, và AC bắt đầu lên ngôi và chiếm lĩnh thị trường, điều này cũng đã định hình xu hướng phát triển của máy phát điện thủy điện trong tương lai. Tuy nhiên, điều đáng chú ý là một đặc điểm nổi bật của giai đoạn đầu là máy phát điện thủy điện DC được sử dụng rộng rãi. Vào thời điểm đó, có hai loại động cơ thủy điện DC. Một là máy phát điện hạ thế. Hai máy phát điện được mắc nối tiếp và được dẫn động bởi một tuabin. Loại thứ hai là máy phát điện cao thế, là máy phát điện hai cực, hai trục chung một trục quay. Chi tiết sẽ được giới thiệu trong bài viết tiếp theo.
Thời gian đăng bài: 13/09/2021
