水轮发电机Ⅲ发展历程

在上一篇文章中，我们介绍了 DC AC 的分辨率。“战争”以AC的胜利告终。因此，AC迎来了市场发展的春天，开始占领之前被DC占领的市场。在这场“战争”之后，直流和交流在尼亚加拉瀑布的亚当斯水电站展开竞争。

1890年，美国建成尼亚加拉瀑布亚当斯水电站。为了评估各种交流和直流方案，国家和国际尼亚加拉电力委员会成立。西屋和葛参加了比赛。最后，随着交直流战争的胜利和特斯拉等一批优秀科学家的才华，以及1886年在大巴林顿交流输电试验的成功和拉芬交流发电机的成功运行，它的名气越来越大。德国电站，西屋最终中标10台5000P交流水轮发电机制造合同。1894年，尼亚加拉瀑布亚当斯电站的第一台5000P水力发电机在西屋诞生。1895年，第一台机组投入运行。1896年秋，发电机产生的两相交流电通过苏格兰变压器变成三相，再通过三相输电系统输送到40公里外的巴法罗。

尼亚加拉瀑布亚当斯电站的水力发电机是由西屋电气总工程师BG lamme (1884-1924)根据特斯拉的专利设计的，他的妹妹B. lamme也参与了设计。机组采用四轮涡轮（双转轮，无尾流管）驱动，发电机为立式两相同步发电机，5000hp，2000V，25Hz，250r/mln。发电机具有以下特点；
(1) 容量大，尺寸长。在此之前，水轮发电机的单机容量不超过1000 HPA。可以说，尼亚加拉瀑布阿达尔水电站的5000bp水轮发电机不仅是当时世界上单机容量最大的水轮发电机，也是水轮发电机从小到大发展的关键第一步.
(2)电枢导体首次用云母绝缘。
(3)采用了当今水轮发电机的一些基本结构形式，如立式伞形封闭结构。前8套为外磁极静止的结构（枢轴式），后两组改为目前磁极内旋的通用结构（场式）。
(4)独特的励磁方式。第一种是利用附近直流汽轮发电机产生的直流电进行励磁。两三年后，所有机组都将使用小型直流水轮发电机作为励磁机。

(5)采用25Hz频率。当时美国的英率很杂，从16.67hz到1000fhz。经过分析和折衷，采用了25Hz。长期以来，该频率已成为美国部分地区的标准频率。
(6)过去，发电设备产生的电能主要用于照明，而尼亚加拉瀑布亚当斯电站产生的电能主要用于工业用电。
（7）首次实现了三相交流远距离商用输电，对三相交流输电和广泛应用起到了示范作用。经过10年的运行，亚当斯水电站10台5000bp水轮发电机组得到了全面更新改造。10台机组全部更换为1000HP和1200V的新机组，又安装了5000P新机组，使电站总装机容量达到105000马力。

水轮发电机直交流电之战终于被交流电赢了。此后，直流的生命力大打折扣，交流开始在市场上唱响和进攻，这也为未来水轮发电机的发展定下了基调。但值得一提的是，初期的一个显着特点是直流水轮发电机应用广泛。当时有两种直流水电机。一种是低压发电机。两台发电机串联，由一台涡轮机驱动。第二种是高压发电机，它是一种双枢轴双极共用一个轴的发电机。详细内容将在下一篇文章中介绍。