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从1892-1894年的3年时间,尼亚加拉大瀑布电力公司在地下49米深处建设了长2042米、高6米、宽5米的马蹄形隧洞,将尼亚加拉河河水引导到尼亚加拉瀑布电力公司的电站厂房,施工期间有28个工人死于事故。该工程共开挖了30万吨石方,用了250万英尺的木材作隧洞内部支撑, 用了2000万砖衬砌隧洞内部。
爱德华˙迪恩˙亚当斯电厂1号厂房宽4.3米、高4.6米、长43米, 10台机组全部装完后长度扩至137米,利用水力达7.35万千瓦(10万匹马力)。厂房内装有10台西屋公司制造的发电机,额定电压2000伏,单机容量3700千瓦(5000马力),两侧各布置5台水轮发电机组,每台机与单独一台升压变压器相连。
1882年,乔治˙福布斯受雇为技术顾问,他于1893年向公司建议应用双相交流电水力发电系统。西屋电气公司基于尼古拉˙塔斯拉和本杰明˙G ˙拉米的研究,制造额定功率5000马力(3700千瓦)、25赫兹的发电机,而水轮机则在瑞士公司法埃策和皮卡德设计的基础上,由美国费城的l.P莫里斯公司制造。
电站发出的电力有三种电压,电压为2000伏的电力为尼亚加拉大瀑布当地应用;升压至10000伏的电力则为尼亚加拉大瀑布附近地区供电;升压至20000伏的电力则通过长距离送电为布法罗(水牛城)、洛克波特和托纳旺达所用。
在《人与伏特》的236-237页中介绍,除尼亚加拉瀑布当地以2000伏供电外,升压外送电力达30000马力。升压到10000伏的变压器由GE公司负责制造,送电到26英里外的布法罗后还要用降压变压器降压到2000伏。其中,一部分电力直接用于当地电灯公司的发电机;一部分以110伏分别给城市抽水系统和供电公共照明系统供电;一部分经旋转变流机变成直流500伏后给城市有轨电车供电。
书中还讲述了一个有趣的故事。大电站使输电距离变长,可否用爱迪生发明的电灯替代原来的煤气灯照明呢?家庭主妇们认为电灯太贵,而男士们经过仔细盘算,认为还是用电灯更划得来!
而瀑布建筑公司利用比较充分的电力供应条件,引进用电大户炼铝厂、金钢沙厂、机械制造厂等,带动了变压器、发电机、电动机等装备的制造。
1895年,尼亚加拉瀑布电力公司把长距离输电技术开发和实施的合同授予西屋公司,其中包括1250马力变压器的制造,及11000伏交流架空线路的施工。
1895年8月25日,1号电站开始发电。1896年11月15日,尼亚加拉大瀑布发出的电力传输至40公里外,与有25000人的大工业城市布法罗并网联接。隨着这项大型发电、输电工程的成功,许多企业都搬迁到水牛城发展。
Tesla社会博物馆网站还指出,尼古拉˙塔斯拉和乔治˙威斯汀豪斯设计和建成了亚当斯电厂1号电站。当时就有人对此提出异议,认为这明显有夸大宣传之嫌。事实上,第一座世界上最大的交流发电厂集中了许多学术精英的智慧。该网站列出的杰出的工程师有托马斯˙埃弗谢德;瀑布公司的乔治˙福布斯;西屋公司的本杰明˙G˙. 拉米、奥利弗˙萨伦博格、尼古拉˙特斯拉;通用电气的威廉˙斯坦利、路易斯˙贝尔博士、查尔斯˙P˙斯坦梅茨。
1927年,以1号厂房为样板建成了第二厂房。原先的发电机组一直运行到1961年,而后被新建的罗伯特˙摩斯 ˙尼亚加拉发电厂和路易斯顿抽水蓄能电站所替代。在作者编著的于2008年10月出版的《水电机组修复与现代化改造》书中还列有罗伯特˙摩斯电站的照片。
1975年,这座建筑被列入美国“国家历史名录”,1983年被授予美国“国家历史地标建筑”称号,1990年被IEEE(国际电力电子工程师协会)列为“IEEE里程碑工程”。“尼亚加拉瀑布国家遗产保护地区” 位于布法罗市布法罗大道南15街。
1895年,美国建成了装设有10台当时额定功率最大的发电机组(3700千瓦)、第一次采用高电压交流发电机、第一次将最大电力负荷采用交流高压输电传输到40公里外的大城市,这些使亚当斯水电站成为当时毫无争议的美国和世界最大的水电站。
而同年,李鸿章与伊藤博文签订《马关条约》,将台湾、澎湖列岛割让给日本。那时中国水电站为零千瓦。120年后的今天,中国不但建成了世界最大的水电站,而且成为水力发电大国。
(终)
(作者系中国三峡集团公司原副总工程师,水轮机专家,《三峡工程史料选编》机电卷主编)
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