メカニックビル水力発電所

メカニックビル水力発電所
1898 年のメカニックビル水力発電所の発電所。
メカニックビル水力発電所はニューヨークにあります
メカニックビル水力発電所
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メカニックビル水力発電所はアメリカ合衆国にあります
メカニックビル水力発電所
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最寄りの都市ニューヨーク州メカニックビル
座標北緯42度52分41秒 西経73度40分47秒 / 北緯42.87806度、西経73.67972度 / 42.87806; -73.67972
エリア18.3エーカー(7.4ヘクタール)
建設された1897
建築家ライス、AC; スティルウェル・ビアス&スミス・ヴェイル
建築様式アン女王
NRHP参照 番号89001942 [ 1 ]
NRHPに追加されました1989年11月13日

メカニックビル水力発電所は、ニューヨーク州サラトガ郡メカニックビルに位置する、18.3エーカー(7.4ヘクタール)の国定歴史地区です。指定建造物には、1棟の関連建造物と3棟の関連建造物が含まれています。この地区は1897年に建設され、著名なクイーン・アン様式の建築物が含まれています。[ 1 ]

この地区には、発電所、土手、コンクリート製の非越流式ダム、そして長さ700フィート(約213メートル)のコンクリート製の重力式越流式ダムが含まれます。これらは1897年から1898年にかけてハドソン川送電会社によって建設され、サラトガ郡の海岸とブラフ島の間のハドソン川西岸に架かっています。[ 2 ]

1989年に国家歴史登録財に登録されました。 [ 1 ]

この発電所は、7基の水力タービン発電機から5000キロワットの電力を生産するように設計されました。2003年に始まった大規模な改修工事により、この発電所は博物館として利用されています。

2021年、この発電所は水力発電の一部を利用してビットコインのマイニングを開始しました。1800年代のオリジナルの機械を今もすべて使い続けているこの発電所の運営により、ビットコインのマイニングは、国営電力網への売電よりも3倍の収益性を実現しています。 [ 3 ]

プロジェクトの起源と構築

オハイオ州のスティルウェル・ビアス・アンド・スミス・ベイル社の社長、ロバート・ニュートン・キング(1846年~1943年)は、水力発電の可能性と、アルバニー、トロイ、スケネクタディの工業地帯への近さから、この場所を選定しました。このプロジェクトを開発するために設立されたのは、ハドソン川送電会社です。ハドソン川流域はアディロンダック山脈にまで広がり、4,600平方マイル(12,000 km²)の面積を誇ります建設は1897年7月に開始されましたが、11月の大嵐によって遅延しました。最初の発電機は1898年5月に試験され、同年7月にゼネラル・エレクトリック社の工場に電力が供給されました。最初の5基のタービンは1898年8月に完成しました。

タービンと発電機

発電所の当初の設計では、キングスSB&SV社製の水平フランシス型水車7基が採用されました。各水車は直径41インチ(104cm)の4つのランナーを備え、1,000馬力を出力します。これらの水車は、毎分114回転で750kWの発電機を駆動しました。発電機は、38Hzで12,000ボルトの三相電力を供給しました。当初は、主発電機に125V、250kWの直流励磁電力を供給するために、2基の励磁タービン/発電機が設置されましたが、その後50年以上にわたり、直流電力は静的システムによって供給されてきました。発電機と制御装置は、チャールズ・プロテウス・シュタインメッツによって設計されました。

1902年に7基すべてのタービンが新しいタービンに交換されたとき、最初のタービンのうち5基のみが完成していました。新しいタービンはS.モーガン・スミス社によって製造され、定格出力1,250馬力(930kW)、回転数125rpmでした。タービン用の水路が改造され、発電機の動作周波数が40Hzに上げられました。同時に、低水流量時の補助容量を提供するために、往復動式のコーリス蒸気エンジンが工場に設置され、ロープ駆動で第7水力発電機を駆動しました。これは5年間しか使用されませんでした。1932年にタービン1基が故障し、交換されていません。各タービンには、タービン室に水潤滑のリグナムバイタ材ベアリングが3つ、発電機室にオイルバスベアリングが1つあります。1950年頃まで、タービンの速度は油圧調速機によって制御されていました。

土木構造物

1898年のニューヨーク州メカニックビル水力発電所の外観

このプロジェクトは、長さ900フィート(270メートル)の放水路、長さ約900フィート(270メートル)、高さ20フィート(6.1メートル)の土盛ダム、そして発電所で構成されています。発電所は幅220フィート(67メートル)、長さ50フィート(15メートル)で、鉄筋コンクリート製です。上流の水路に水平に設置されたタービンは、厚さ6フィート(1.8メートル)のコンクリート製上流ヘッドウォールに設置されたパッキングボックスを通るシャフトを駆動します。水平ランナー、パッキングボックス、発電機の配置は当時特許を取得しており、この発電所のレイアウトは、その後の多くのプロジェクトのモデルとなりました。

電気開閉装置および配電

メカニックビル発電所で発電された電力の大部分は、スケネクタディにあるゼネラル・エレクトリック(GE)の工場に送られました。40Hzの電力は、1949年まで照明やモーター用に地元で使用されていました。1899年、ハドソンリバー・パワー・カンパニーが当初の開発者から発電所の管理権を引き継ぎ、新たに建設されたスパイアフォールズと呼ばれるより大規模な発電所と並行して運転を開始しました。メカニックビル発電所の速度制御は、1902年に自動調速機が設置されるまで手動で行われていました。1935年から第二次世界大戦終結まで、メカニックビル・スケネクタディ間HVDC直流送電システムはGEの工場に電力を送り、40Hzから60Hzへの変換も行いました。

当初の12kV配電盤は、長さ3フィート(0.91メートル)の木棒で操作する開放型スイッチを採用していました。この配置は現代の基準からすると非常に危険であり、死亡事故1件とニアミス事故数件が発生しました。1902年に配電盤は油入レバー式スイッチに交換され、1920年には遠隔操作可能な油入遮断器を備えたシステムへと改修されました。1920年の配電盤は現在まで保存されています。

1949 年に、発電所が標準の 60 Hz ネットワークに電力を供給できるように、 2 台のモーター発電機周波数変換器が設置されました。

修復と博物館への転換

1960年代、ニューヨーク州で多くの水力発電施設を所有していたナイアガラ・モホーク・パワー社は、より大規模な中央発電所を建設するため、古くて小規模な施設の取り壊し計画を開始した。メカニックビル発電所を所有していたナイアガラ・モホーク社は同発電所の取り壊しを計画していたが、1985年までにその場所で水力発電を開発する競争計画により、発電所の存続が促された。発電所の継続運転に必要な、新たに50年間の水力利用許可は1993年に取得されたが、改修された発電所で発電される電力は他の電源と競合しないと思われるため、同社は1997年に発電所を閉鎖した。訴訟の後、所有権が2003年にアルバニー・エンジニアリング社に移管され、発電が再開されるまで、発電所は閉鎖されたままであった。発電所を近代化するため、大規模な構造修理と改良が行われた。 2005 年、Albany Engineering 社は、定格出力 20 MW の地下発電ユニットの追加設置の可能性を調査する許可を取得しました。

参考文献

*James A. Besha、「歴史的なメカニックビル水力発電所」IEEE Industry Applications Magazineパート 1 2007 年 1 月/2 月、パート 2 2007 年 3 月/4 月、パート 3 2007 年 5 月/6 月。