Vodní elektrárna Ames - Ames Hydroelectric Generating Plant

Vodní elektrárna Ames
Ames Power Plant 2011.jpg
Vodní elektrárna Ames v roce 2011
Země
Umístění Ames , Colorado , Spojené státy
Souřadnice 37 ° 51'52.88 "N 107 ° 52'55.18" W  /  37,8646889 ° N 107,8819944 ° W / 37,8646889; -107,8819944 Souřadnice: 37 ° 51'52.88 "N 107 ° 52'55.18" W  /  37,8646889 ° N 107,8819944 ° W / 37,8646889; -107,8819944
Postavení Provozní
Datum provize 1891
Vlastník (majitelé) Xcel Energy
Tepelná elektrárna
Turbínová technologie Hydroelektrický
Výroba elektřiny
Jednotky v provozu 1
Kapacita typového štítku 3,75 MW
externí odkazy
Commons Související média na Commons
[ upravit na Wikidata ]

Ames Vodní výrobny , postavený v roce 1890 u Ophir, Colorado , byl jeden z prvních (ne-li první) obchodní systém pro výrobu a vysílání střídavý proud (AC) elektrické energie pro průmyslové využití a jeden z prvních AC vodních elektráren kdy postavena. To začalo fungovat v roce 1891 a bylo postaveno společností Westinghouse Electric kolem dvou jejich velkých alternátorů . Jeden byl postaven v údolí jako generátor a poháněn vodou. To bylo spojeno 2,6 míle (4,2 km) přenosovým vedením s druhým alternátorem používaným jako motor nahoře v dole Gold King k pohonu těžební operace. Zařízení bylo v průběhu let měněno a modernizováno, ale stále je v provozu. Nyní je na seznamu milníků IEEE .

Dějiny

Potřeba napájet lisovnu na zpracování rudy v dole Gold King v horách poblíž Ophir v Coloradu přiměla hlavního držitele zásob Luciena L. Nunna hledat levnější alternativu k parnímu mlýnu poháněnému dřevem. Dřevěné palivo bylo v dolech 12 000 stop vysoké a uhlí nebylo možné použít, protože k dolu nevedla žádná železnice. Řeka San Miguel 3000 stop po svahu 3 míle od dolu vypadala jako dobrý zdroj energie, ale některé způsoby přenosu energie, včetně stlačeného vzduchu poháněného vodou a řemenových pohonů, se nezdály proveditelné. Lucienův bratr Paul, elektrotechnik , začal zkoumat použití elektrických motorů k řízení závodu. Bylo zjištěno, že stejnosměrný elektrický systém o napětí 220 voltů je příliš drahý kvůli velikosti měděných vodičů potřebných k přenosu tak nízkého napětí na vzdálenosti, o kterých uvažovali. Systém vysokého napětí na střídavý proud vypadal slibněji, a tak se v roce 1890 obrátili na společnost Westinghouse Electric v Pittsburghu v Pensylvánii a přesvědčili je, aby dodávali systém poháněný elektřinou založený na technologii střídavého proudu.

Dělníci s jedním ze dvou alternátorů Westinghouse použitých v původní vodní elektrárně Ames z roku 1891

Systém střídavého proudu byl navržen a nainstalován zaměstnanci společnosti Westinghouse VG Converse , Lewisem B. Stillwellem , Charlesem F. Scottem a Ralphem D. Mershonem za pomoci studentů strojírenství, které rekrutovali z Cornellovy univerzity . V létě roku 1890 dodala společnost Westinghouse zařízení a inženýři jej nainstalovali později v zimě. Systém se skládal ze dvou identických jednofázových alternátorů Westinghouse o výkonu 100 hp (největších, jaké společnost v té době vyrobila). Jeden byl zřízen v generátorovém domě, zpočátku jen v dřevěné boudě, v malé osadě Ames, kde se potoky Howard Fork a Lake Fork spojily a vytvořily řeku San Miguel , hned za Ophirem. Používá se jako generátor a vyrábí jednofázové střídavé napětí 3000 V , 133 Hz. Byl poháněn šest stopým Peltonovým kolem pod vodní hlavou o délce 320 stop (98 m) nesenou v ocelové trubce o průměru 2 stopy dodávané Howardem Forkem a Lake Forkem, stejně jako přírodními nádržemi do kopce z elektrárny. Elektřina byla přenášena 2,2 mil (4,2 km) na horu do dolu pomocí dvou holých měděných drátů namontovaných na sloupech pomocí ramen Western Union s izolátory. Celkové náklady na vedení činily přibližně 700 USD, přibližně 1% odhadovaných nákladů na vedení stejnosměrného proudu. V dole byl nainstalován druhý alternátor Westinghouse o výkonu 100 hp v roli synchronního střídavého motoru pro pohon lisovny. Jako startovací motor byl nainstalován menší jednofázový indukční motor (nový typ motoru vyvinutý na základě patentů, které společnost Westinghouse získala od vynálezce Nikoly Tesly ), aby roztočil větší alternátor tak, aby odpovídal synchronní rychlosti generátoru.

Vnitřní pohled, 1895 Amesova elektrárna

Energetická soustava byla uvedena do provozu 19. června 1891 a byla v provozu nepřetržitě prvních 30 dní. Celý závod vyžadoval pro svůj provoz 15 až 20 zaměstnanců. Přístroje a ovládací prvky byly primitivní, solenoidové gravitační váhy Voltmetry a ampérmetry namontované na lakovaných dřevěných deskách. Pracovníci museli věnovat zvláštní péči kvůli vysokému napětí. Napájení bylo připojeno zavřením jednoduchých nožových spínačů a systém byl vypnut (elektrický obvod „otevřen“) tak, že pracovník uchopil spojovací vedení u napájecího pólu a vytáhl jej ze zástrčky ve stylu oblouku namontovaného na pólu někdy nebezpečný manévr, který způsobil oblouky vysokého napětí 1,83 až 2,44 m). Jedním z neustálých problémů byla oprava poškození z úderu blesku, což je běžný jev v horské oblasti. Alternátory byly nastaveny na parafínem nasáklé dubové plošiny, aby se přidala izolace, a inženýři společnosti Westinghouse vyzkoušeli různé typy bleskojistek . Alternátory byly navrženy s odnímatelnými částmi, což usnadnilo jejich opravu.

S úspěchem závodu začali jeptišky instalovat podobné systémy při svých dalších těžebních operacích. V roce 1896 byl závod v Amesu přestavěn na nový třífázový systém s novými generátory a indukčními motory spolu s krokovými transformátory, aby se zvýšil výkon na 10 000 voltů pro přenos na delší vzdálenost. Byl také rozšířen přívod vody.

Závod v Amesu se stal součástí společnosti Nunn's Telluride Power Company, která se později stala součástí Western Colorado Power Company, která byla založena jako stoprocentní dceřiná společnost Utah Power and Light . Společnost veřejné služby získala závod s dalšími nemovitostmi Colorado Ute v roce 1992.

Historická elektrárna z roku 1905 je stále v provozu pro společnost Public Service Company, dceřinou společnost Xcel Energy , se dvěma koly Pelton pohánějícími jediný generátor 1904 General Electric s výkonem 2 400 voltů a 1 082 ampér při rychlosti 225 otáček za minutu

Význam v historii dodávek elektrické energie

Celkový pohled na rostlinu Ames, počátek 20. století

Elektrárna Ames byla postavena na konci desetiletí, kdy došlo k rychlému rozšíření využívání střídavého proudu jako formátu přenosu energie. Během tohoto období Westinghouse tvrdě konkuroval dalším společnostem se střídavým proudem a také společnosti Edison Electric Company založené na stejnosměrném proudu Thomase Edisona . Mezi Westinghouse a Edisonem dokonce vypukla propagandistická kampaň / „ válka proudů “. Společnost Westinghouse Electric pohlédla na projekt Ames jako na skvělý způsob, jak demonstrovat schopnost střídavého systému, který vyvíjeli od doby, kdy v březnu 1886 instalovali své první osvětlovací systémy na bázi střídavého transformátoru ve městě Great Barrington v Massachusetts .

Vnější pohled na elektrárnu Ames z roku 2010, rok 1905.

Vodní elektrárna Ames z roku 1891 je jednou z nejstarších elektráren na výrobu a přenos střídavého proudu pro průmyslové účely. Předcházela o jeden měsíc přehrada Lauffen Dam do Frankfurtu nad Mohanem na mezinárodním veletrhu elektrotechniky, která poháněla světla a některé elektromotory.

Jako vodní elektrárna v USA ji v roce 1889 předcházela oregonská společnost Willamette Falls Electric Company, první zařízení na výrobu elektrické energie ze střídavého proudu, která zahrnovala přenosové vedení dlouhé 23 kilometrů do Portland , který se používá k napájení elektrického oblouku . Nejstarší vodní elektrárna dodávat komerční vysílací systém pro střídavý proud byl elektrárna Thorenberg nedaleko Luzernu ve Švýcarsku . Závod zahájil provoz v květnu 1886 a napájel 1 800 voltů na téměř 3 míle dlouhé (4,8 km) přenosové vedení. Byl přeměněn na 100 voltů, aby osvětlil některé hotely a restaurace v centru města.

Původní závod Ames / Gold King je také pozoruhodný použitým malým startovacím motorem, brzkým použitím indukčního motoru , novým efektivním designem bez komutátoru, který by se později stal běžným místem. Patent na tento motor byl licencován společností Westinghouse od Nikoly Tesly o dva roky dříve a byl vyvíjen Charlesem F. Scottem , ale technické problémy a obecný nedostatek hotovosti, kterou společnost procházela, brzdily vývoj. Westinghouse nakonec představil svůj „Tesla“ vícefázový přenosový / motorový systém v roce 1893.

Reference

externí odkazy