Planta de energía Edward Dean Adams
| Planta de energía Edward Dean Adams | ||
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| localización | ||
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| Coordenadas | 43 ° 4 '54 " N , 79 ° 2 '34" W | |
| país |
 Estados Unidos
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| Aguas | Río niágara | |
| planta de energía | ||
| dueño | Compañía de energía de las Cataratas del Niágara | |
| Inicio de la planificación | 1886 | |
| Inicio de operación | 26 de agosto de 1895 | |
| Apagar | 1961 | |
| tecnología | ||
| Rendimiento de cuello de botella | 78,3 MW megavatios | |
| Altura media de caída |
41 metros | |
| Turbinas | 21 turbinas Francis | |
| Generadores | 21 alternadores | |
| diverso | ||
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La central eléctrica Edward Dean Adams ( English Edward Dean Adams Power Plant o English Adams Hydroelectric Generating Plant ) era una central hidroeléctrica en las Cataratas del Niágara en el estado de Nueva York en los Estados Unidos . La central eléctrica, que entró en funcionamiento en 1895, fue la primera central eléctrica a gran escala en generar corriente alterna . En 1904 la capacidad instalada de la central eléctrica alcanzó los 78,3 MW (105.000 PS). En el ranking de las centrales eléctricas más grandes, reemplazó a la central eléctrica de Deptford en Inglaterra, que entró en funcionamiento en 1891 .
La operación de la planta de energía Edward Dean Adams se interrumpió en 1961 después de que la nueva y más poderosa planta de energía Robert Moses Niagara entrara en operación en el mismo lugar .
historia
El uso de energía hidroeléctrica en las Cataratas del Niágara comenzó alrededor de 1725 con un aserradero en los rápidos sobre las cataratas para obtener madera para Fort Niagara. Siguieron más molinos, hasta que se establecieron reservas estatales aquí en los rápidos. El Canal Hidráulico comenzó a operar en la década de 1870 . Este canal de fábrica abastecía de agua a varios molinos , aserraderos y plantas de celulosa , que se utilizaba para impulsar turbinas . La transmisión de potencia de las turbinas a las máquinas seguía siendo puramente mecánica.
En 1882 entró en funcionamiento la primera central eléctrica de suministro de electricidad en las Cataratas del Niágara. El sistema fue operado con agua del Canal Hidráulico y se utilizó exclusivamente para generar corriente continua con fines de iluminación.
En 1886, Thomas Evershed sugirió la construcción de un túnel de cuatro kilómetros de largo debajo de la ciudad, que recibiría la industria submarina que se instalaría a lo largo de la orilla del río. La Compañía de Energía y Alcantarillado del Túnel Hidráulico del Río Niágara se fundó para implementar el proyecto , pero el proyecto fracasó debido a la falta de fondos.
En 1899, el financiero Edward Dean Adams , que da nombre a la planta de energía, se hizo cargo de Niagara River Hydraulic Tunnel Power & Sewer Company y formó Niagara Falls Power Company a partir de ella . La subsidiaria Cataract Construction Corporation se fundó en Nueva Jersey para construir, financiar y operar la instalación . Tu tarea consistía en planificar, financiar y construir el proyecto. Adams logró atraer a donantes conocidos a la empresa, como JP Morgan , Morris Ketchum Jesup , John Jacob Astor IV y la familia Vanderbilt .
Adams planeó desde el principio transportar la energía generada a otras ciudades como Buffalo, a 30 km de distancia , pero primero había que encontrar una tecnología adecuada para el transporte de la energía. La ingeniería eléctrica estaba todavía en su infancia y las redes eléctricas aún no estaban establecidas. Por tanto, la Comisión Internacional del Niágara con sede en Londres debería buscar el método más adecuado para el transporte y la distribución de energía eléctrica . El presidente de la comisión era Lord Kelvin , los miembros eran el ingeniero inglés William Unwin, Coleman Sellers II del Stevens Institute of Technology , Eleuthère Mascart de Francia y Théodore Turrettini , ingeniero eléctrico de Suiza. Investigó la transmisión de energía con sistemas ya probados, como un suministro de agua a presión , como se usaba en Ginebra a partir de 1886 , o un suministro de aire comprimido , como se usaba en París a partir de 1888 . En el campo de la ingeniería eléctrica aún joven, se investigó la transmisión de energía con la ayuda del transporte de baterías de plomo-ácido , una red de corriente continua o una red de corriente alterna .
Independientemente del problema aún no resuelto del transporte de energía, la construcción del túnel submarino comenzó en octubre de 1890 y se completó dos años después. Las turbinas se pusieron en servicio en 1892. Debido a los aranceles de importación en los EE. UU., Tuvieron que fabricarse según los planos de la fábrica de turbinas suiza Faesch y Piccard en la fábrica de hierro IP Morris en Filadelfia . El pozo de la turbina se completó en enero de 1894.
Cataract Construction Corporation decidió utilizar corriente alterna para la transmisión de energía el 6 de mayo de 1893 y encargó los generadores a Westinghouse Electric en octubre de 1893 . La decisión de usar corriente alterna se basó en su uso exitoso para líneas de transmisión en 1890 en una central eléctrica en Willamette Falls en Oregon , en 1891 en transmisión trifásica Lauffen-Frankfurt y en la Planta de Generación Hidroeléctrica Ames y en 1893 en el World's Exposición Colombina .
La central eléctrica entró en funcionamiento el 26 de agosto de 1895. Los primeros clientes fueron Pittsburgh Reduction Company , que producía aluminio mediante el proceso Hall-Héroult, y Carborundum Company, que producía carburo de silicio como abrasivo . El suministro se realizó a través de un túnel de cable de hormigón de 2,4 km de longitud, que se denominó Forbes Subway .
En junio de 1896, se fundó Cataract Power and Conduit Company , que era una subsidiaria conjunta de Niagara Falls Power Company y Buffalo General Electric . La empresa tenía la tarea de transferir la electricidad de la central eléctrica a Buffalo y venderla allí. General Electric recibió la orden de construir las estaciones transformadoras necesarias en Niagara Falls y Buffalo, así como las dos líneas aéreas de 11 kV y entregar los conjuntos convertidores rotativos para el suministro del tranvía en Buffalo. La planta entró en funcionamiento el 15 de noviembre de 1896. Los transformadores estaban provistos de fusibles en los lados primario y secundario , pero no podían proteger el sistema de cortocircuitos. Por lo tanto, si se producía un cortocircuito, era necesario apagar toda la planta de energía apagando la excitación en los generadores. Más tarde, un disyuntor en la barra colectora del generador permitió que las cargas de las Cataratas del Niágara o Buffalo siguieran encendidas después de que se desconectara la parte defectuosa de la instalación. Más tarde, General Electric introdujo los interruptores de aceite , que podían desconectar los cortocircuitos.
El primer cliente en Buffalo fue el tranvía, que requería una potencia de alrededor de 1000 CV. La industria aún no confiaba en la nueva tecnología y, por lo tanto, se mostraba reacia a cambiar de motores de vapor a motores eléctricos. Por tanto, el sistema fue deficitario en los primeros años. En 1900 se construyó una tercera línea de transmisión y el voltaje de todas las líneas de transmisión aumentó a 22 kV debido a que el consumo en Buffalo aumentó considerablemente.
En junio de 1975, la casa del transformador de la central eléctrica se agregó al Registro Nacional de Lugares Históricos . En mayo de 1983, este edificio recibió el estatus de Monumento Histórico Nacional .
Descripción técnica del sistema
Los generadores se instalaron en dos casas de máquinas diseñadas por los renombrados arquitectos McKim, Mead y White , que se enfrentaron en el conducto de entrada. Los hoyos de las turbinas de las casas de máquinas desembocaban en los túneles submarinos con una sección transversal en forma de herradura. El túnel tiene dos kilómetros de largo, 6,4 m de alto y 5,7 m de ancho. Para su revestimiento de cuatro capas, se necesitaron 16 millones de ladrillos .
La casa de máquinas 1 en el lado oeste del canal de entrada estaba equipada con diez turbinas Fourneyron basadas en dibujos de Faesch y Piccard, cada una de las cuales impulsaba un generador de 5000 hp de Westinghouse Electric. Las turbinas se dispusieron sin tubería de succión en la parte inferior del pozo de turbinas de 6 m de ancho y 55,5 m de profundidad y se conectaron al generador asociado a través de un eje vertical. Tenían dos impulsores opuestos dispuestos verticalmente, que se cargaban desde el interior. Con esta disposición fue posible compensar parcialmente la fuerza del cojinete del tren de ejes con la presión axial en el impulsor superior causada por el agua. Los reguladores mecánicos de las turbinas de las primeras tres turbinas procedían de Faesch y Piccard, los del resto eran eléctricos y fueron suministrados por William Sellers, Filadelfia. Las turbinas giraban a 250 revoluciones por minuto, este valor fue mantenido por el controlador con una desviación del 2%.
De 1910 a 1913, las turbinas Fourneyron en la góndola 1 fueron reemplazadas por turbinas Francis , como se usa en la góndola 2. Los generadores de doce polos de Westinghouse con rotores externos generaban una corriente alterna bifásica con una frecuencia de 25 Hz y una tensión de 2,2 kV.
La casa de máquinas 2 en el lado este del canal de entrada estaba equipada con once turbinas Francis de Escher Wyss , Zurich . Cada turbina tenía un impulsor equipado con una tubería de succión sobre la que se actuaba desde el exterior. El peso del conjunto del eje fue soportado por un pistón en el extremo inferior del conjunto del eje expuesto al agua y por un cojinete axial con lubricación a presión de aceite en el extremo superior. Escher Wyss también suministró los reguladores de turbina servohidráulicos. Los generadores de 5500 HP de General Electric eran de dos tipos diferentes: seis también tenían rotores externos como los de la góndola 1, los otros cinco tenían una disposición con rotores internos , que luego se impuso.
Líneas de transmisión a Buffalo
La casa de transformadores estaba inicialmente equipada con dos transformadores de 930 kVA refrigerados por aire fabricados por General Electric . Convirtieron la corriente alterna bifásica de los generadores con el circuito de Scott en corriente alterna trifásica con un voltaje de 11 kV. La línea de transmisión a Buffalo tenía 35 km de largo y se construyó de manera muy similar a una línea de telégrafo . Los cables de cobre fueron transportados por aisladores de porcelana de pie sobre postes de cedro, que se colocaron a una distancia de 20 metros. Los últimos 1200 m fueron diseñados como cables subterráneos . La línea constaba de dos circuitos trifásicos, cada uno de los cuales podía transmitir toda la potencia requerida en Buffalo. Esto permitió garantizar un suministro ininterrumpido. En Buffalo se conectaron tres transformadores de 250 kVA en una conexión delta , que accionaba dos conjuntos convertidores rotativos para el suministro de energía de la catenaria del tranvía . Si falla la línea de transmisión, la corriente continua de 550 V requerida para el tranvía también podría generarse con generadores locales de corriente continua alimentados por motores de vapor. La eficiencia de la línea de transmisión incluidos los transformadores fue del 79,6%. Las líneas fueron Wurts - Pararrayos de papel protegidas contra sobretensiones, pero su efectividad fue puesta en duda, ya que son la alta capacidad de cortocircuito que no podía hacer frente a la central eléctrica.
La línea de transmisión, construida en 1900, se construyó con cables de aluminio sostenidos por aisladores colgantes en mástiles de acero. Los mástiles estaban separados por 40 m. La experiencia con la primera línea mostró que la formación de hielo en la línea no era de esperar en invierno, por lo que se podría elegir que el espaciamiento de los mástiles sea significativamente mayor. Para abastecer la segunda línea , se instalaron diez transformadores refrigerados por agua con aislamiento de aceite de Westinghouse , cada uno con una potencia de 1875 kW. La eficiencia de esta transmisión alcanzó el 88,4%.
Ver también
literatura
enlaces web
- Historia del poder de las Cataratas del Niágara. En: Niagara Falls Thunder Alley . Rick Berketa, consultado el 29 de diciembre de 2013 .
- Nikola Tesla y George Westinghouse construyeron la primera planta de energía hidroeléctrica en 1895 en las Cataratas del Niágara y comenzaron la electrificación del mundo. Tesla Memorial Society of New York , consultado el 30 de diciembre de 2013 .
Evidencia individual
- ↑ Formulario de nominación de inventario para el registro nacional de lugares históricos. (PDF) National Park Service , consultado el 30 de diciembre de 2013 .
- ^ A b c Doris Ward: Historia de las centrales hidroeléctricas y de energía en la región de Niágara. Rootsweb Ancestry , consultado el 8 de enero de 2014 .
- ↑ Michael Krause: Cómo Nikola Tesla inventó el siglo XX . John Wiley & Sons, 2010, ISBN 978-3-527-50431-2 , págs. 168-169.
- ^ WD Howells, Mark Twain, Prof. Nathaniel S. Shaler y otros: The Niagara Book . Buffalo 1893, pág. 221–225 ( Biblioteca de la Universidad de Niágara, PDF - Contribución: WC Johnson, CE (ingeniero civil), The Hydraulic Canal).
- ^ WD Howells, Mark Twain, Prof. Nathaniel S. Shaler y otros: The Niagara Book . Buffalo 1893, pág. 192-220 ( Biblioteca de la Universidad de Niagara, PDF - Contribución: Coleman Sellers, ED, The Utilization of Niagara's Power).
- ^ Asociación de hombres de negocios de las Cataratas del Niágara, NY: El poder del agua de las cataratas del Niágara aplicado a fines de fabricación: el túnel hidráulico de la Compañía de energía de las Cataratas del Niágara . Asociación de Hombres de Negocios de las Cataratas del Niágara, 1890, pág.11.
- ↑ a b c d e f g h i Electrificación temprana de Buffalo. En: Wiki de Historia de la Ingeniería y la Tecnología. Consultado el 30 de septiembre de 2018 .
- ^ A b c d William Irwin: El nuevo Niágara: turismo, tecnología y el paisaje de las Cataratas del Niágara, 1776-1917 . Penn State Press, 1996, ISBN 0-271-04222-2 , págs. 108-.
- ↑ a b c d Edward Dean Adams: Niagara Power . cinta 2 . Niagara Falls, NY 1927, LCCN 28-007375 , Sistema de transmisión (en línea ).
- ^ Casa del transformador de la planta de energía de Adams en el sistema de información del registro nacional. National Park Service , consultado el 19 de agosto de 2019.
- ↑ Listado de monumentos históricos nacionales por estado: Nueva York. National Park Service , consultado el 19 de agosto de 2019.
- ↑ Thomas P. Hughes : Redes de poder: electrificación en la sociedad occidental, 1880-1930 . Prensa de la Universidad Johns Hopkins, Baltimore 1983, ISBN 0-8018-4614-5 , págs. 35-139 (inglés).