Folsom Santrali Eyalet Tarihi Parkı - Folsom Powerhouse State Historic Park

Folsom Santrali
  633 Sayılı Kaliforniya Tarihi Dönüm Noktası
Folsom Powerhouse Close.JPG
Temmuz 2015'te Amerikan Nehri üzerinde Folsom Santrali
Folsom Santrali Eyalet Tarihi Parkı Kaliforniya'da yer almaktadır
Folsom Santrali Eyalet Tarihi Parkı
Folsom Santrali Eyalet Tarihi Parkı ABD'de bulunan
Folsom Santrali Eyalet Tarihi Parkı
Konum Folsom, Kaliforniya
koordinatlar 38°40′50″K 121°10′32″W / 38.68056°K 121.17556°B / 38.68056; -121.17556 Koordinatlar: 38°40′50″K 121°10′32″W / 38.68056°K 121.17556°B / 38.68056; -121.17556
İnşa edilmiş 1895
Mimar HT Şövalye; Sacramento Electric Power & Light Co.
NRHP referans  numarası 73000426
CHISL  No. 633
önemli tarihler
NRHP'ye eklendi 2 Ekim 1973
Belirlenmiş NHL 29 Mayıs 1981

Folsom Santral State Historic Park bir 1895 koruyarak tarihsel bir sitedir alternatif akım (AC) hidroelektrik santrali ABD'de ilk -on.

Folsom santrali inşa edilmeden önce, neredeyse tüm elektrik santralleri , gücün gerekli olduğu yerin birkaç kilometre yakınında bulunan buhar motorlarıyla çalışan doğru akım (DC) jeneratörleri kullanıyordu . Hidroelektrik enerji üretmek için akan suyun kullanılması ve daha sonra kullanılabileceği yerlere uzun mesafelere iletilmesi, üretilen elektrik düşük voltajlı doğru akım olduğu sürece başlangıçta ekonomik olarak mümkün değildi. AC gücü icat edildikten sonra, yeni icat edilen transformatörleri kullanarak elektrik gücünü yüksek voltaja dönüştürmeyi ve daha sonra gücün uzun mesafelere ekonomik olarak ihtiyaç duyulan yere iletilmesini mümkün kıldı . Kullanımı çok daha kolay ve güvenli olan düşük voltajlı elektrik gücü, yüksek voltajlı gücü kullanıldığı yerin yakınında daha düşük voltajlara dönüştürmek için transformatörler kullanılarak kolayca elde edilebilir. DC gücü, voltajını değiştirmek için bir transformatör kullanamaz. Folsom Santrali, yeni icat edilmiş AC jeneratörlerine bağlı türbinlerine güç sağlamak için American River'ın akan suyunun bir kısmını kullanarak , yeni icat edilmiş transformatörler tarafından güçlendirilen üç fazlı 60 çevrim AC elektrik (bugün Amerika Birleşik Devletleri'nde kullanılanla aynı) üretti. 800 volttan 11.000 volta kadar üretilir ve o zamanlar Amerika Birleşik Devletleri'ndeki en uzun elektrik dağıtım hatlarından biri olan 22 mil (35 km) uzunluğundaki bir dağıtım hattı üzerinden Sacramento'ya iletilir.

Tanıtım

Sacramento'da 11.000 volt AC güç, kullanım için gerekli olan yere yakın bir yerde daha düşük bir voltaja dönüştürüldü. Folsom Santrali, önemli miktarda elektrik gücünün üretildiği ve kullanılabileceği yere ekonomik olarak gönderildiği ilk örneklerden biriydi. Hidroelektrik gücü, kullanıcılardan önemli ölçüde uzakta olmasına rağmen uygulanabilir bir ekonomik güç kaynağı olarak gösterildi. Folsom Santral üzerinde Sacramento yukarıdaki 23 mil (37 km) bulunduğu Amerikan River kentinde Folsom .

Tarih

Santral, Amerikan Nehri üzerindeki orijinal Folsom barajının yeni çok daha büyük Folsom Barajı'na yer açmak için yıkıldığı 1952 yılına kadar operasyonda kaldı . Santral, 57 yıllık kesintisiz çalışmanın ardından kapatıldı. Orijinal hidroelektrik santralini 1902'de satın alan Pacific Gas and Electric, yeni Folsom Barajı ve hidroelektrik santrali inşa edildiğinde tesisi ve ekipmanlarının çoğunu California Eyaleti'ne bağışladı . Kaliforniya Eyaleti, siteyi Kaliforniya Tarihi Dönüm Noktası Numarası #633 olarak belirlemiştir. 35 dönümlük (14 ha) tarihi park 1956'da kuruldu. Santral, 1981'de ABD Ulusal Tarihi Dönüm Noktası olarak belirlendi . İki katlı tuğla ve granit Santral, 1895'teki gibi görünüyor. Görkemli jeneratörleri ve Tennessee mermer yüzlü kontrol panosu, yüz yıldan fazla bir süre önce olduğu gibi heybetli duruyor. California Eyalet Parkı Servisi'nin tarihi fotoğrafları, yorumlayıcı sergileri ve rehberli rehberli turlar, santralin nasıl çalıştığını açıklıyor. Orijinal su türbinlerinden bazıları , jeneratörler vb. hala yerinde.

AC elektrik jeneratörleri ve yeni icat edilen transformatörler icat edilmeden önce , elektrik gücü üretmek için sadece DC elektrik jeneratörleri kullanılabiliyordu ve düşük voltaj gereksinimleri nedeniyle sadece birkaç mil boyunca ekonomik olarak güç iletmekle sınırlıydılar. Uzun mesafeli güç iletiminin pratik olması için düşük voltajlı iletimde çok fazla güç kaybedildi. Bu, orijinal elektrik santrallerinin (o zamanlar) her yerel mahallede inşa edilen yerel buhar üreten tesislerle sınırlı olduğu anlamına geliyordu. Pearl Street Station , Amerika Birleşik Devletleri'ndeki ilk merkezi enerji santraliydi. Manhattan şehir merkezinde 255-257 Pearl Street'te, Fulton Caddesi'nin hemen güneyinde, 50 x 100 fit (15 x 30 m) ölçülerinde bir alanda bulunuyordu. Kömür yakan bir buhar motoruyla çalışan bir doğru akım jeneratörü ile başladı ve 4 Eylül 1882'de elektrik üretmeye başladı ve istasyonun yaklaşık 2 mil (3,2 km) yakınında bulunan 85 müşteri tarafından kullanılan 400 akkor lambanın ilk yüküne hizmet etti. .

Bununla birlikte, AC'nin ortaya çıkmasıyla, üretilen gücü iletim için çok daha yüksek bir gerilime dönüştürmek için transformatörlerin kullanımı geldi, enerji santralleri ve kullanıcılar gerektiğinde yüzlerce mil ile ayrılmalarına izin verdi. Yüksek voltaj daha sonra nihai kullanım için daha düşük voltajlar elde etmek için transformatörleri kullanabilir. Tesis tasarımında tek nokta arızaları minimize edilmiştir. AC jeneratörler ve ilgili su türbinleri o kadar büyüktü ki, demiryolu ile taşınamadılar ve Cape Horn çevresinde gemiyle 19.000 mil (31.000 km) sevk edildiler . 13 Temmuz 1895'te, dört alternatif akım jeneratöründen sadece ikisi, santralin 22 mil (35 km) iletim hatları aracılığıyla Sacramento'ya ilk elektriği sağladığında, Amerika Birleşik Devletleri'nde uzun iletim yapan ilk yerlerden biri haline geldiğinde çalışıyordu. -mesafe hidroelektrik gücü. Folsom santral öncedir Niagara Şelalesi Adams güç Evi üreten AC elektrik iletimi için yerel kullanım ve nakliye için Buffalo, New York 1897 İn Uluslararası Elektroteknik Sergisi - 1891 yılında Frankfurt am Main Almanya arasında uzun mesafe AC iletim önceki bir örneğini gösterdi hidroelektrik güç. Westinghouse Electric Company ve General Electric , daha iyi ekipman geliştirmek ve Amerika Birleşik Devletleri'ne getirmek için bir yarış içindeydiler.

Su tedarik etmek

Mevcut Barajın altındaki Folsom Hapishanesi yakınlarındaki Eski Folsom Barajı Bölgesi

Orijinal Folsom hidroelektrik santrali için su , tepede 650 fit (200 m) uzunluğunda, 24 fit (7,3 m) genişliğinde bir derivasyon barajından elde edildi; 1890'larda inşa edilen Amerikan Nehri boyunca, altta 87 fit (27 m) genişliğinde ve 89 fit (27 m) yüksekliğinde . Baraj, büyük bir su akışını 2,5 mil (4,0 km) uzunluğundaki bir yönlendirme kanalı olan Doğu Kanalı'na yönlendirdi. Bu kanal 85,000 küp feet (2,400 m, yaklaşık taşıyan geniş 50 feet (15 m) ve derin 8 feet (2.4 metre) 3 dakikada su). Kanal nehre paraleldi, ancak çok daha az eğimli bir şekilde yavaş yavaş nehrin yaklaşık 85 fit (26 m) yukarısına ulaştı. Baraj ve kanal, 1893'te, düşen suyun gücünü bir kereste fabrikasına güç sağlamak için kullanmayı düşünen Horatio Gates Livermore'un yönetiminde tamamlandı. Livermore , baraj ve kanalın inşasına yardımcı olmak için yakındaki Folsom Eyalet Hapishanesinden kısmen sözleşmeli hapishane emeğinden yararlandı . Kanalın ön bölmesinin ve Amerikan Nehri'nin geometrisi, Folsom enerji santraline , suyu tekrar Amerikan Nehri'ne boşaltılmadan önce yaklaşık 85 fit (26 m) (yaklaşık 70 fit (21 m) kullanılabilir) bir Hidrolik su yüksekliği verdi. Başlangıçta bu hidrolik başlığın sadece yaklaşık 35 fiti (11 m) kullanıldı. Kanaldan gelen su, suyla taşınan enkazın sudan ayrıldığı ve dört büyük 8 fit (2.4 m) cebri boruya ve iki küçük cebri boruya beslendiği bir yükleme havuzunda sona erdi . Tüm cebri borularda, bakım için herhangi bir türbindeki suyu kapatmak için kapatılabilen su kapıları vardı. O zamana kadar tasarlanmış ve inşa edilmiş en büyüklerden bazıları olan AC jeneratörler, dört büyük türbini çalıştıran, akan suyla dolu dört cebri borudan güç alıyorlardı .

Türbinler

Dört büyük su türbinleri o zamana kadar yapılmış en büyük nedeniyle, bazı tarafından yapılmıştır S. Morgan Smith İşleri ait York, Pensilvanya . İki DC jeneratör için iki küçük cebri boru ve türbin vardı.

Dört büyük su türbininden geçen Amerikan Nehri'nden akan su , dört AC jeneratörünü çalıştırdı ve iki türbin daha küçük DC jeneratörlerini çalıştırdı.

Folsom Üst Ev Ana Türbini.JPG

Valiler

Dört büyük türbin, doğrudan alternatif akım jeneratörlerine bağlandı ve hızları, sabit bir 60 döngü akımı üretmek için gerekli olan 300 mil rpm elde etmek için bir santrifüj regülatörü ile su akışını ayarlayarak kontrol edildi .

Lombard Su Çarkı Vali Flyball montajı
Lombard Su Çarkı Valisi
Regülatör Çıkışlı Türbin Kontrol Giriş Sektör Dişlisi

alternatörler

Folsom Powerhouse Alternatör (armatür fazlama renkleri eklendi)
İndüktör "S" şekilleri rotor etrafında ilerler
Radyal bara sonlandırmalarının büyütülmüş çizimi.

Dört alternatif akım jeneratörü, şimdiye kadar yapılmış en güçlü döner armatür 3 fazlı makinelerden bazılarıdır. Elihu Thomson tarafından yeni icat edildi , her biri yaklaşık 30 ton (57.887 pound) ağırlığında ve 8,5 fit (2,6 m) uzunluğundaydı. Bu orijinal AC jeneratörler, ilk tasarımlarında birçok DC jeneratör bileşeni kullandı. 750 kilowatt (1.005 beygir gücü) alternatif akım jeneratörleri , New York , Schenectady'deki yeni kurulan General Electric fabrikasında yapıldı .

Alternatörler, çevrede oluşturulmuş 216 radyal 4 inçlik yuvalara sahip döner armatürlere sahipti. Her yuva, ilgili faza sahip iki yalıtılmış 3 1/2 ayak dikdörtgen endüktif çubuğu, 216 barlık bir iç daire ve 216 barlık bir dış daire içerir. İndüksiyon çubukları, aynı yönde ofsetlere iki kez bükülür. Çubuğun ortası, rotorun önünden arkasına geçmek için 3 fit uzunluğunda düz bir bölüme sahiptir. Çubukların iç çemberi, rotorun ön ve arkasındaki küçük iletken köprü blokları ile dış çembere bağlanır. Rotorun üç fazı, altı dal devresine bağlıdır. Altı dal devresinin her biri, sağ elle düzleştirilmiş spirallerde rotorun etrafında kademeli olarak üç kez yol alır.

AC jeneratörler üzerindeki 24 statorlu (dönmeyen) alan bobin mıknatısları için güç kaynağı, gerektiğinde hemen ikame için bekleme modunda başka bir DC jeneratörü olan küçük bir doğru akım jeneratörüydü. Bir DC jeneratörü arızalanırsa veya bakıma ihtiyaç duyulursa diğeri kullanılabilir. Dört AC jeneratörün gücü, uzun vadeli talep arttığında birbirine bağlandı ve jeneratörlerin birbirine bağlanmasının, eylemi senkronize ederek frekans kontrolünü iyileştirdiği bulundu .

Paneli değiştir

Müşterilerin senkron motorlarla regüle edilen elektrikli saatleri kullanabilmeleri için Santral panosuna Frekans "Göstergesi" eklendi.

Paralel alternatörlere ve elektrik şebekesine izin vermek için Switch Panel'e bir Senkroskop eklendi.

İletim hatları

11 kV transformatörler, yağ ve su soğutmalı

Folsom hidroelektrik tesisinde üretilen AC gücü (yaklaşık 4.020 beygir gücü veya 3 MW ), William Stanley, Jr. tarafından icat edilen on iki yeni (1895'te) hava soğutmalı transformatör ile elektrik santralinde 11.000 volta dönüştürüldü ve on iki gün içinde Sacramento'ya iletildi. iki set 40 fit (12 m) sedir direk üzerine monte edilmiş çapraz kirişlere bağlanan seramik izolatörler tarafından tutulan çıplak #1 AVG bakır teller. Çoklu teller, dört bağımsız üç fazlı hattın kullanılmasına izin verdi. Bu, tüm sistemi kapatmadan onarım, bakım ve yeni kurulumlara izin verdi. Direkler, elektrik hatlarını germek için yaklaşık 105 fit (32 m) aralıklarla dikildi. Elektrik hatlarının altından telefon hatları çekildi. Sacramento'ya girdikten sonra, yüksek voltaj gücü, kullanılacağı yerin yakınına nakledildi ve kullanım için daha düşük bir voltaja dönüştürüldü - bugün elektrik gücünün sevk edilmesi ve kullanılması ile aynı. 1895'e gelindiğinde Amerika Birleşik Devletleri'nde yaklaşık 900 elektrikli karayolu demiryolu ve yaklaşık 11.000 mil (18.000 km) ray inşa edilmişti ve o zamanlar elektrik enerjisinin ana kullanıcılarından biriydiler. Elektrikli tramvaylarda kullanıldığı şekliyle doğru akım elektrik motorları , DC jeneratörlerinden sadece birkaç mil uzakta kullanımda sınırlandırıldı. DC gücü, kısıtlamalarına rağmen çok kullanışlı hale gelmişti. Bir AC güç kaynağından demiryolu elektrifikasyonu için alternatif akımı (AC) doğru akıma (DC) dönüştürmek için bir tür motor jeneratörü olan bir döner dönüştürücü kullanıldı . Fabrikalar da ağır güç kullanıcılarıydı.

AC voltajlarını uzun mesafeli iletim için yüksek voltajlara ve kullanımlarına yakın yerlerde daha düşük voltajlara dönüştürmek, yeni bir güç kaynağına erişmenin çok çekici bir yoluydu. Transformatör tasarımındaki iyileştirmeler, Folsom santralindeki orijinal hava soğutmalı transformatörlerin 1900'de daha verimli yağ soğutmalı transformatörlerle değiştirilmesine izin verdi.

Alternatif akımlı elektrikli endüksiyon motoru 1888'de Galileo Ferraris ve Nikola Tesla tarafından bağımsız olarak tanıtıldı , 1895'te elektrik gücünün bir güç kaynağı olarak buharın yerini almasına izin vermeye başladı. Asenkron motor, alternatif akımın herhangi bir dönüşüm olmadan doğrudan kullanılmasına izin verdi. İlk ağır AC motor kullanıcıları, tipik olarak buhar santrallerinin yerini alan çeşitli fabrikalardı. Alternatif akım elektrik gücü ve düşük voltajdan yüksek voltaja ve tekrar düşük voltaja transformatörlerle kolay dönüşümü, günümüzde sayısız görev için rutin olarak kullandığımız yaygın elektrik şebekelerini mümkün kılmıştır .

9 Eylül 1895'te, santral tarafından sağlanan yeni güç, California eyaletinin 45. yıldönümünü kutlamak için Sacramento eyalet başkentini binlerce ampulle süsleyen bir "Grand Electric Carnival" ile kutlandı.

Alt güç merkezi

1897'de, Sacramento'nun artan konut ve toplu taşıma elektrik taleplerini karşılamak için 750 kilowatt'lık ek bir AC jeneratörü barındırmak için orijinal tesisin altına ikinci bir elektrik santrali inşa edildi. Bu jeneratör, türbinden yaklaşık 20 fit (6,1 m) bir halat kayışlı kasnak sistemi ile döndürülerek ayrıldı. Elektrik için yeni kullanımlar ve kullanıcılar arttıkça, 1900'lerin başında Sacramento ve komşu şehirlerdeki elektrik talebi, genişletilmiş Folsom Santralinin kapasitesini aşmıştı. Kuzey Kaliforniya'ya güç sağlamak için Yuba , Feather ve Tuolumne Nehirleri boyunca daha büyük hidroelektrik santralleri ve barajlar inşa edildi . San Francisco California Gaz tabanlı ve şirket olarak yeniden organize edildiğinde Elektrik Şirketi 1902 tarafından Folsom Powerhouse satın Pasifik Gaz ve Elektrik Şirketi 1906 yılında, o devine ve yeniden donatıldı Forebay .

Ayrıca bakınız

Referanslar

Dış bağlantılar