Кротонская плотина (Мичиган)

редактировать
Плотина в городке Кротон, округ Ньюэйго, штат Мичиган
Кротонская плотина
Плотина Кротон Река Маскегон Dscn1080 cropped.jpg Кротонская плотина и гидроэлектростанция
Официальное названиеГидроэлектростанция Кротон
СтранаСША
МестоположениеКротон-Тауншип, Округ Ньюэйго, Мичиган
Координаты43 ° 26'14 ″ N 85 ° 39'50 ″ W / 43,43722 ° N 85,66389 ° W / 43,43722; -85,66389 Координаты : 43 ° 26'14 ″ N 85 ° 39'50 ″ W / 43,43722 ° N 85,66389 ° W / 43,43722; -85.66389
ЦельМощность
СостояниеЭксплуатация
Начало строительства25 июня 1907 г.
Дата открытия3 Сентябрь 1907 г.
Владелец (и)Потребители энергии
Плотина и водосбросы
Тип плотины Насыпная насыпь
ВодохранилищаРека Маскегон
Высота40 футов (12 м)
Длина370 футов (113 м)
Ширина (гребень)20 футов (6 м)
Ширина (основание)800 футов (244 м)
Объем плотины104000 кубических ярдов (79,514 м)
Водохранилище
СоздаетКротонское водохранилище
Общая мощность22 095 акров-футов (27 253 781 м)
Площадь поверхности1209 акров (489 га)
Электростанция
Дата ввода в эксплуатацию1907/1915
Тип Русло реки
Турбины 2 x 4,4 МВт Тип Фрэнсиса
Установленная мощность 8,85 MW
Кротонская ГЭС
США Национальный регистр исторических мест
Историческое место штата Мичиган
Кротонская плотина Brian.H Flickr 102843790 9ae9b1a96d o.jpg Электростанция Кротон-Дам с юго-восточной стороны вниз по течению
Плотина Кротон (штат Мичиган) расположена в штате Мичиган Дамба Кротон (Мичиган) Расположение в штате Мичиган Показать карту Мичигана Дамба Кротон (Мичиган) находится в США Дамба Кротон (Мичиган) Кротон-Дам (Мичиган) (США)) Показать карту США
АрхитекторУильям Д. Фарго
Ссылка на NRHP №79001165
Значимые даты
Добавлено в NRHP8 августа 1979 г.
Обозначен MSHS16 августа 1979 г.

Кротонская плотина (или Кротонская гидроэлектростанция ) представляет собой заполненную землей плотина набережной и комплекс силовых установок на реке Маскегон в Кротон-Тауншип, округ Ньюэйго, Мичиган. Он был построен в 1907 году под руководством Уильяма Д. Фарго компанией Grand Rapids - Muskegon Power Company, предшественницей Consumers Energy. Плотина высотой 40 футов (12 м) удерживает 7,2 миллиарда галлонов США (6 миллиардов имп. Галлонов / 27 миллиардов литров) воды в своем водохранилище площадью 1209 акров (489 га) и способна производить 8 850 киловатт при максимальной мощности. Он был внесен в Национальный реестр исторических мест в 1979 году.

Содержание
  • 1 История
    • 1.1 Предшествующие проекты
    • 1.2 Плотность Маскегона
    • 1.3 Строительство
    • 1.4 Модификации
    • 1.5 Наследие
  • 2 Влияние и противоречие
  • 3 Текущее состояние
  • 4 См. Также
  • 5 Ссылки
  • 6 Внешние ссылки
История

История Плотина Кротон связана с историей (1854–1915) и (1867–1924) братьев из Адриана, Мичиган, с растущей империей электроэнергии, наряду с Уильямом Дж. Фарго, инженер-строитель из Джексона, который проектировал подобные гидроэлектростанции по всему Среднему Западу.

Уильям А. Фут был 30-летним оператором мельницы в Адриан, Мичиган, в 1884 году, когда, что было тогда обычным явлением, он предоставил пространство и мощность на валу от своего мельничного колеса до Томсон-Хьюстон, Пуск местной электросети на 12 фонарей. Очарованный потенциалом, через год он заручился поддержкой своего 17-летнего брата Джеймса и переехал в Джексон, Мичиган, а в 1886 году они совместно основали Jackson Electric Light Works (a компания-предшественница Consumers Energy ), которая начала с электрического освещения центра Джексона. В течение нескольких лет братья Фут основали аналогичные городские компании в Батл-Крике и Адриане. Во многих случаях плотины, уже построенные для мельниц, лесопильных заводов и т.п., были переоборудованы для электрических генераторов, но в некоторых случаях были построены новые плотины. По мере того, как знакомство с технологией и самой технологией улучшалось, объем проектов становился более амбициозным.

Проекты-предшественники

Первые проекты братьев Фут в Джексоне, Батл-Крике и Адриане, как и большинство электроэнергетических проектов до 1900 года, были созданы для уличного освещения с ограниченным освещением жилых и деловых помещений.. Поскольку передача электроэнергии на большие расстояния не была хорошо изучена, они были расположены недалеко от обслуживаемых городов. Но спрос на электроэнергию рос, среди прочего, благодаря появлению трамвая и увеличению промышленного использования электроэнергии, опережая возможности малых рек и существующих плотин. Поэтому искали более крупные реки. В 1898 году братья Фут, работая с партнером по проектированию Фарго, построили плотину Троубридж через реку Каламазу, чтобы снабжать город Каламазу. Плотина была расположена недалеко от Аллегана, примерно в 25 милях (40 км) от города, что в то время было неслыханным расстоянием, и была первым крупным гидроэнергетическим проектом в Западном Мичигане. Плотина Троубридж, изначально страдающая от потери мощности во время передачи и других проблем, успешно обеспечивала электроэнергией большую площадь, чем предыдущие плотины, после того, как братья Фут продвинули передовые достижения в области изоляторов и оборудования для передачи электроэнергии..

Плотина Маскегона

Местоположение Кротонской плотины (красная точка). Маленький Маскегон приходит с востока, а Маскегон в основном течет с севера на юг. Старинная открытка с электростанцией Кротон-Дам (до того, как в 1915 году были добавлены 2 гидроагрегата). рынок электроэнергии, на который Footes затем обратили свое внимание. Фарго сообщил братьям Фут о возможных местах расположения гидроэлектростанций на реке Маскегон, которая является вторым по величине притоком внутренней (не Великих озер соединяющихся) реки Мичигана после Великой Река (имеющая более крупный бассейн и самый большой сток внутренних рек Мичигана). В отличие от Гранд, Маскегон не судоходный, поэтому плотины не вызовут затруднений с речным движением. Через дочернюю компанию своей холдинговой компании Commonwealth Power Grand Rapids - Muskegon Power Company в 1904 году они заказали строительство Rogers Dam и Croton Dam на Маскегоне, а также Уэббер-Дам на Гранд-Ривер. Роджерс, расположенный выше Кротона, был построен первым в 1906 году, но Кротон, расположенный там, где Малый Маскегон присоединяется с востока, был более амбициозным проектом. Одна треть деревни Кротон будет затоплена водохранилищем, поскольку оно начало заполняться в августе 1907 года. Уильям Д. Фарго был отправлен наблюдать за строительством и исполнял обязанности главного инженера.

Строительство

Фарго разработал новые методы строительства дамб земляных насыпей на фундаментах из мягких грунтов, в которых использовался гидравлический затвор. Плотина была построена летом, с 25 июня по 3 сентября 1907 года. Сначала были завершены строительство гидроузла и водосброса плотины с использованием традиционных современных инженерных решений.

Затем Фарго построил насосную станцию ​​с использованием семи электрических приводил в действие роторные насосы, чтобы перекачивать речную воду по трубопроводу диаметром 10 дюймов (250 мм) к обрыву на высоте около 110 футов (34 м) над рекой Маскегон. Уменьшение диаметра до 4 дюймов (100 мм) увеличивало давление примерно до 80 фунтов на квадратный дюйм, и вода подавалась в форсунки через гибкие резиновые шланги. Струи воды под высоким давлением уносили смесь почвы и воды в железные желоба, по которым материал уносился на расстояние около 800 футов (240 м) с небольшим спуском обратно к месту плотины. По мере осаждения материала он был расслоен, и воде позволили стекать, уплотняя его. На этом этапе реке было разрешено протекать через кабельные каналы электростанции и выходить из водосброса.

Генераторная часть электростанции, показывающая оригинальные генераторы Westinghouse Турбинная часть электростанции, показывающая более новые вертикальные генераторы

Кротонская плотина один из самых ранних примеров использования этой техники к востоку от реки Миссисипи. Основным преимуществом метода гидравлической промывки была его стоимость. Общая стоимость строительства насыпи длиной 370 футов (110 м), которая содержала 104 000 кубических ярдов (80 000 м) материала, составила всего 7 076 долларов, или около 7 центов за кубический ярд перемещенного материала. Фарго также использовал этот метод для строительства насыпи площадью 20 000 кубических ярдов (15 000 м) для автомобильного моста, пересекающего реку Маскегон, непосредственно вниз по течению от плотины. Заливка, построенная Фарго для подхода к автомобильному мосту, стоила примерно столько же.

Электростанция Кротона состоит из двух смежных асимметрично связанных зданий: здания генератора на западе и здания турбины на востоке, расположенных в форме L. Около 3000 дубовых деревянных свай поддерживают бетонный фундамент, а стены по периметру опираются на сваи из листовой стали, которые также предотвращают проникновение воды в фундамент. Два здания имеют высоту около 60 футов (18 м) с фермами Уоррена, поддерживающими крыши, и простираются примерно на 150 на 80 футов (46 на 24 м).

Две железобетонные подпорные стены простираются на 40 футов ( 12 м) вверх по потоку от северо-восточного и северо-западного углов здания генератора, образуя треугольник и служащий якорем для плавающей стрелы для мусора, удерживающей отходы из ям турбин. Подобный треугольник образован двумя подпорными стенами из железобетона, простирающимися на 50 футов (15 м) вниз по реке от южной стороны здания генератора. Бетонная подпорная стена простирается еще на 140 футов (43 м) к югу от вершины этого треугольника.

Когда здание генератора впервые было введено в эксплуатацию, в нем размещались два горизонтальных генератора Westinghouse, первоначально рассчитанных на при 6600 вольт, работающем при 225 об / мин и производящем трехфазный переменный ток 60 циклов. Их приводили в движение турбины. Напряжение было повышено до 100 000 вольт с помощью трех соединенных треугольником трансформаторов с масляным охлаждением мощностью 3 000 киловатт. Они регулировались масляными выключателями, а трансформаторы и переключатели были размещены в южном конце здания генератора.

Кротонская плотина и гидроэлектростанция были построены в 1907 году, а торжественное открытие состоялось 7 сентября., 1907 г. в деревне (названной в честь Кротон-он-Гудзон, Нью-Йорк ). Современные отчеты сообщают, что "мэр Гранд-Рапидса Джордж Эллис и большой контингент городских и деловых чиновников отправились на север в деревню Кротон на специальном поезде. После осмотра большой плотины они остановились на близлежащем поле для прекрасного ужина, а затем сигары и товарищеский бейсбольный матч. "

Чтобы обеспечить эффективную передачу энергии на расстояние более 50 миль (80 км) до Гранд-Рапидса, была построена линия высокого напряжения на 100000 вольт, затем высоковольтная линия электропередачи в мире. Доктор Чарльз Стейнмец, «волшебник» General Electric, посетил это место и провел испытания линий электропередачи в 1908 году. В начале 1909 года напряжение в сети было увеличено до 110 000 вольт.

Модификации

В 1915 году была проведена значительная реконструкция и расширение генерирующих мощностей. Были добавлены дополнительные турбины и генераторы, стирая различия между зданиями. В здании генератора были установлены пары четырехъядерных горизонтальных турбин Allis-Chalmers для привода горизонтальных генераторов Westinghouse. Каждая пара турбин рассчитана на 4000 лошадиных сил при работе на 225 об / мин с гидравлическим напором 39 футов (12 м). Рабочее напряжение двух оригинальных горизонтальных генераторов Westinghouse было увеличено до 7500 вольт с соответствующим увеличением линейного напряжения со 110 000 до 115 000 вольт.

Здание турбины было изменено, чтобы разместить больше оборудования, что привело к перестройке стены, чтобы увеличить его и добавить к нему фронтона, похожего по внешнему виду на здание генератора. Он имеет гораздо более высокий этаж, чем здание генератора, и оснащен парой вертикальных турбин / генераторных установок.

Западная подстанция добавлена ​​в 1930 году

Трансформаторы и коммутационное оборудование были удалены из здания генератора в 1930 году, когда была построена отдельная подстанция. / подстанция введена в эксплуатацию к западу от водосброса. Вскоре после этого, в 1931 году, к плотинам Кротон и Роджерс присоединилась плотина Харди, расположенная между ними. Харди был последним крупным гидроэнергетическим проектом, построенным в Мичигане компанией Consumers Energy. После завершения строительства плотины высотой 40 футов (12 м) позже в ее водохранилище площадью 1209 акров (489 га) будет собрано 7,2 миллиарда галлонов США (6 миллиардов имп. Галлонов / 27 миллиардов литров). и способен производить 8850 киловатт при пиковом оттоке.

Наследие

Исторический знак-указатель был установлен на Кротонской плотине после ее завершения. Он гласил:

Гранд-Рапидс - Маскегон Пауэр Компани (предшественник нынешней компании Потребительской энергии) построила Кротонскую гидроэлектростанцию ​​в 1906–1907 годах. Станция и ее линия электропередачи на 110 000 вольт (самое высокое напряжение, которое использовалось в то время.) привлекла международное внимание. Любопытные зрители поехали на экскурсионном поезде на место, где их ожидали осмотр плотины и электростанции, а также грандиозный ужин. Когда в сентябре 1907 года завод был полностью введен в эксплуатацию, он представлял собой последние достижения в области производства и передачи электроэнергии. Инженеры из России, Англии, Франции, Италии, Японии и Индии приехали осмотреть завод, когда он открылся. Объект внесен в Национальный реестр исторических мест.

Гидроэлектростанция Кротон была внесена в реестр штата Мичиган и получила Исторический знак штата Мичиган (участок S0684). Маркер был заменен новым в 2005 году. Затем этот объект был внесен в Национальный реестр исторических мест в 1979 году под номером ID структуры 79001165.

Воздействие и разногласия

В то время как Кротон продвигал современные достижения в области гидроэнергетики, он также затопил значительные участки живописных и быстротекущих рек Маскегон и Литтл Маскегон. Некоторые защитники природы считают, что плотина Кротон и другие плотины на реке Маскегон делят реку протяженностью 219 миль (352 км) на более короткие, экологически неблагополучные единицы. Он блокирует переход рыбы из одного участка реки в другой. По данным компании, это якобы вызывает потенциально опасные изменения температуры воды и уровня кислорода на участке реки ниже плотины, согласно данным компании.

Водосброс и электростанция ниже по течению

Плотине угрожали осадки во время наводнения в сентябре 1986. Судно Croton and Hardy чуть не рухнуло во время пика наводнения, вызванного штормом, который за 48 часов вылил 14 дюймов (36 см) дождя на Западный Мичиган. Представители Consumers Energy заявили, что «если бы плотина Харди обрушилась, плотина Кротон была бы смыта, и все поселения от Кротона до Маскегона были бы затоплены водой на несколько футов».

Впоследствии, в 1989 г., штат Мичиган Государственный директор рыболовства Джон Робертсон охарактеризовал плотины гидроэлектростанций как «бетонных и стальных монстров» и предложил удалить 11 плотин Consumers Energy из рек Маскегон, Манисти и Аусейбл. Затем местные власти собрали подписи под петицией 14 000 человек, которые поддержали сохранение плотин. Федеральное правительство повторно лицензировало плотины до 2034 года, но потребовало операционных изменений, уменьшающих их вредное воздействие на реку Маскегон.

Текущее состояние

Кротонская плотина и гидроэлектростанция принадлежат и управляются Consumers Energy, электроэнергетическая компания со штаб-квартирой в Джексоне, штат Мичиган. В 2006 году Кротон произвел 44 миллиона киловатт-часов электроэнергии, что могло бы удовлетворить годовое потребление электроэнергии примерно 6000 бытовыми потребителями.

Три плотины, Роджерс, Харди и Кротон (все они принадлежат и управляются Consumers Energy), работают в разных режимах, но вместе дают чистый сток реки на сток воды. Сам Роджерс практически не имеет водохранилища и работает в режиме речного течения, проходя через столько воды, сколько получает. Кротон и Харди работают вместе. Харди, имеющий водохранилище большей емкости, большие турбины и расположенный выше Кротона, работает в режиме полного пика, что означает, что речной сток перекрывается и используется для выработки электроэнергии в периоды пикового спроса. Это вызывает большие колебания расхода воды и уровней в резервуарах, обычно с небольшим оттоком в ночное время, когда потребление электроэнергии минимально. Когда-то полный пик был очень распространен, но из-за колебаний оттока теперь встречается реже. Однако, поскольку Кротон находится непосредственно ниже по течению и не имеет участка реки (водохранилище Кротона простирается обратно до устья Харди), его можно запустить в режиме повторного регулирования, позволяя естественному расходу выходить. Уровень водохранилища Кротона колеблется обратно пропорционально Харди, повышаясь днем ​​и понижаясь ночью. Поскольку водохранилище Харди очень велико, общий уровень в нем колеблется примерно на 4 дюйма (10 см), в то время как резервуар Кротона колеблется примерно на 9 дюймов (23 см). Во время зимнего и весеннего стока Харди может колебаться гораздо больше. Ее можно опустить на высоту до 12 футов (4 м), чтобы удовлетворить потребность в электроэнергии в зимний период, но она должна возвращаться к нормальному уровню каждую весну к концу апреля.

Вместе три плотины (Роджерс, Харди и Кротон) может генерировать около 45 500 киловатт, из которых около 30 000 - от Харди.

См. Также
  • flag Портал Мичигана
  • icon Водный портал
  • icon Портал возобновляемой энергии
Ссылки
Внешние ссылки
На Викискладе есть средства массовой информации, связанные с плотиной Кротон (Мичиган).

Последняя правка сделана 2021-05-16 09:53:44
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте