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发电厂

19世纪70年代,欧洲进入了电力革命时代。不仅大企业,就连小工厂也都纷纷采用新的动力——电能。最初,一台发电设备只供应一栋房子或一条街上的照明用电,人们称这种发电站为“住户式”电站,发电量很小。随着电力需求的增长,人们开始提出建立电力生产中心的设想。电机制造技术的发展,电能应用范围的扩大,生产对电的需要的迅速增长,发电厂便随之应运而生。

发电厂的发展起始于直流发电站。1881年美国的著名发明家爱迪生开始筹建中央发电厂,1 882年总共有两座初具规模的发电厂投产。1月伦敦荷陆恩桥的爱迪生公司开始发电,供应圣马厂邮局、桥西的城市大教堂和桥头旅馆等的用电。发电厂利用蒸汽机驱动直流发电 机,电压为110伏,电力可供1000个爱迪生灯泡用。同年末纽约珍珠街爱迪生公司发电厂也装上了同型机组,这是美国的第一座发电厂,内装6台发电机,可供6000个爱迪生灯泡用电。于是,后来在俄国彼得堡的芬坦克河上出现了水上发电站,发电站建在驳船上,为涅夫斯基大街照明供电。

在电力的生产和输送问题上,早期曾有过究竟是用直流还是交流的长年激烈争论。爱迪生主张用直流,人们也曾想过各种方法,扩大直流电的供电范围,使中小城市的供电情况有了明显改善。但对大城市的供电,经过改进的直流电站仍然无能为力,代之而起的是交流电站的建立。因为要作远程供电,就需增加电压以降低输电线路中的电能损耗,然后又必需用变压器降压才能送至用户。直流变压器十分复杂,而交流变压器则比较简单,没有运动部件,维修也方便。

美国威斯汀豪斯公司的工程师斯坦利研制出了性能优良的变压器。1886年该公司利用变压器进行交流供电试验获得成功,1893年威斯汀豪斯公司承接为尼亚加拉瀑布水力发电计划提供发电机的合同,事实证明必须用高压交流电才可实现远程电力输送,从而结束了长时间的交、直流供电系统之争,交流电成为世界通用的供电系统。

早期发电机靠蒸汽机驱动。1884年发明涡轮机,直接与发电机连接,省去齿轮装置,既运行平稳,又少磨损。1888年在新建的福斯班克电站安装了一台小涡轮机,转速为每分钟4800转,发电量75千瓦。1900年在德国爱勃菲德设置了一台1000千瓦涡轮机。到1912年芝加哥已有了一台25 000千瓦涡轮发电机。如今涡轮发电机最大已超过100万千瓦,而且可以连续多年不停运转。

靠燃煤或石油驱动涡轮机发电的称热电厂,靠水力发电的称水电站,还有些靠太阳能、风力和潮汐发电的小型电站,而以核燃料为能源的核电站已在世界许多国家发挥越来越大的作用。

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