第一百零三章水电站
朱厚炜站在白水河边，看着那十二米高的水坝，出了一会神恍如隔世。
那钢筋混凝土浇筑的水坝虽然是朱厚炜亲手设计的，但朱厚炜画完设计图纸后就将工作扔给了科学院水利专家皮一善。如今朱厚炜再看到这个水坝，竟有一种不真实的感觉，仿佛自己已经回到了穿越前的后世。
水电站这种象征着现代工业的建筑出现在明末，实在有些扎眼。
水坝此时没有开闸，河水都从旁边的引水涵洞中流出来。水流在涵洞中显然受到了阻碍，流速并不快。
朱厚炜从旁边的楼梯上走到了水坝顶端。
放眼望去，水坝后面的河面已经变成了一个湖泊。那湖泊长宽都有四、五里，波光粼粼，看上去十分美丽。
有几个闲人在湖边钓鱼。
皮一善依旧像从前一样毫无礼数。他组织施工完成了这个水坝，颇有些自得，挥舞着手臂在朱厚炜面前大声说道：“为了修这个水坝我们动员了两千劳力，建了三年，使用钢筋三百二十七吨，水泥…”。
朱厚炜笑了笑，打断皮一善的话，问道：“发电机组已经摆好了？”
见朱厚炜打断自己的话，皮一善有些不高兴，眉头一皱没有回答朱厚炜，皮一善跟许多技术专家一样只要在自己的领域那就是一言九鼎，不管多大的官他们都不管，朱厚炜从后世而来心胸开阔当然不同他计较。
旁边的另一个水电工程师高立功赶紧上来圆场，说道：“殿下明鉴，这水坝中的水力发电机组已经安装好了。”
朱厚炜笑道：“去看看。”
众人又走下了大坝，走到了坝底东面的发电机组机房中。
一台两人高的高大发电机摆在机房中间，发出轰隆隆的转动声。整台机器外面有铁壳包着，看不清楚里面的样子。
这发电机不是朱厚炜亲自设计的。
高立功笑道：“蔚王殿下，这台发电机是蜀都大学工程学院电学教授陈一鸣设计的。”
陈一鸣朱厚炜认识，是以前方以智、宋应星研究发电机时候的第一个帮手，后来作为电力组的队长在皇家曙光工厂专事生产发电机。
这陈一鸣颇有钻研精神，自学了朱厚炜从百科全书上摘抄编写的全部物理、化学书籍，再后来蓉城大学成立后他就去大学里兼职做教授，担任科学院电力实验室主任。
如今掌握了朱厚炜传授的知识，他已经能独立设计发电机了。
有了水力发电机，朱厚炜设计的混凝土水坝就可以发电了。
水电站的原理说起来也很简单。
水流被水坝拦起来以后，积聚在坝后提高了水压，就拥有做功的动能。水电站从坝底开一个口引水，水流从引水管中流动，经过水轮机带动水轮机叶片转动，最终带动和水轮机连在一起的发电机转动。
朱厚炜看了那发电机好久，笑着问道：“这发电机是多少千瓦的？“
水电站大总管黄柏山脸上一变，说道：“我听陈一鸣教授说，好像是三千千瓦的。”
朱厚炜见黄柏山不太清楚具体数字，眉头一皱，问道：“陈一鸣人呢？”
黄柏山慌张说道：“我昨天通知他两次，叫他按时到这里来等殿下你问话，不知道为什么他今天没来。我刚才派人去电力实验室里也没找到他，家里去找了也没有人。”
电力公司的总管许华升站出来说道：“蔚王殿下，这个参数我知道这水力发电机在水库下面有两台。我们这里一台，西边还有一台。每台都是三千千瓦，两台水电机合计是六千千瓦。“
“哦？”
原来只有六千千瓦，这个数字倒是让朱厚炜有些失望。
朱厚炜当初设计这个水坝，设计的装机容量起码是一万千瓦的相当于一个小型抽水电站。
朱厚炜在心里算了算，以每个家庭用电高峰时候使用三盏40瓦白炽灯为标准的话，这个水电站只能满足十五万人的用电需求。
这还是所有的家庭都只使用电灯，没有其他的电器前提下。以后随着各种电器的发明和普及，用电量会直线上涨。如果只使用这样的小发电机，不知道要建多少个发电站。
朱厚炜点了点头，说道：“到底是第一台水力发电机。”顿了顿，他又说道：“不过这样的功率不能满足我们将来越来越巨大的用电需求！”
“让陈一鸣和电力实验室的人加把劲，作出更大功率的发电机出来！”
电力公司的总管许华升看了看站在一边的工业区大总管冯伦。
冯伦赶紧说道：“蔚王殿下教导的是，我会加派人手、资金给电力实验室，让他们早日将发电机的功率翻番。”
朱厚炜不再纠结装机容量的问题，转头看了看电线，问道：“变压器也建好了吗？”
黄柏山赶紧答道：“变压器已经建好了，我带殿下去看。”
在发电机组外面的另一个机房中（配电开关站），朱厚炜看到了巨大的变压器。
变压器是长距离输电的必需装置。
任何导电材料都是有电阻的，在电流通过时候会产生热量消耗电能。即便是用手指头粗的钢缆做输电电线，距离长了也会形成巨大的电阻。如果使用发电机输出电压输电，可能大半的电流都会在传输路上消耗掉。
根据电学原理，经过电流的电压越高的话，电线通过电线产生的热量就会越小。所以对于长距离电力输送来说，一定是使用高压输电的。
要把低压的电力变成高压电，这就需要变压器。
变压器是利用电磁感应的原理来改变交流电压的装置，主要构件是初级线圈、次级线圈和铁芯。简单说来，就是在一个铁环的两端缠绕两套绝缘电圈，当初级线圈端电流进入后，环绕铁芯的电线会在铁芯中产生变磁通。这种电学现象会导致电磁感应，使得在环绕铁芯的次级线圈中也产生电流。
而次级线圈端输出电压的大小，又是和次级线圈的圈数成正相关的。圈数越多，输出的电压就越高。
利用这个电磁现象，后世的科学家在十九世纪末发明了变压器。
当然，要生产实际可用的变压器，其构造比这原理更复杂一些。只要是大型变压器就会不可避免地存在铜损、铁损和漏磁等，这都会导致电能的消耗和漏失。为了降低这些损漏，又需要一整套具体应对方法。
比如变压器的铁芯不能使简单的铁线，而是按照电学的设计，由E型的铁片叠合而成。这样能很大程度降低漏磁。
朱厚炜看了看变压器的外部，突然说道：“好像没有达到预期设计的输电电压。”。
许华升脸上一惊，拱手说道：“殿下火眼金睛，这确实没有达到预期设计的电压。我们在实际建设中发现铁芯发热很严重，无论如何只能达到五千伏的电压。再往上走，铁芯就有些撑不住了。实际上要解决铁芯发热降温问题，可以把铁芯浸在润滑油里散热。现在机床使用的液体润滑油（蓖麻油）完全能满足要求。但作为短距离输电也能满足需求。
朱厚炜点了点头，看了看那静默却又能量无穷的变压器，第一台变压器能做到五千伏已经很不错了，你们辛苦了。在工业区的变压器也已经做好了？
电力公司的总管许华升赶紧答道：没错殿下，我们沿着官道的两侧修了二十三里的电线杆，把这五千伏的高压电输送到了急缺电能的工业区。如今在工业区西北角的变压器已经建好，我们的电流传到工业区和大邑后，就由变压器降为二百二十伏的民用电。
“工业区内部和大邑的电网早就建好了，因为殿下只对电灯泡收取极为低廉的安装费和使用费，不少家庭都装好了电灯泡等着发电站的电。所以等水电站电路一通，工业区和大邑县城就亮起来了。
殿下你现在去小吃街逛逛的话，会发现那里许多商铺都安装了电灯。等待发电站送电，晚上好多百姓都去那里买宵夜吃。
朱厚炜听到这话，十分高兴，哈哈笑了笑。
有了电，大明自然会越来越繁华。
朱厚炜正在那里问话，却听到窗外传来一阵马蹄声。电力实验室的专家陈一鸣教授慌张地骑马冲了过来。他一到水电站门口就滚下了马，马也不拴就冲进了水电站。
朱厚炜笑了笑，说道：“专家来了！”
陈一鸣一头的细汗，慌张作揖说道：”殿下恕罪，在大学里做漏磁现象的实验，一不小心就错过时间了，让殿下久等了。“
朱厚炜问道：“陈一鸣教授，你现在是我们科学院的第一号电力专家，你说说看，这水电站的发电机机组容量翻番要几年？变压器电压翻一番又要几年？“
陈一鸣站得笔直，大声说道：”回殿下，只要一年时间，殿下要求的攻关项目都可以完成。“
朱厚炜听到这话笑了笑，很满意，决定不惩罚迟到的陈一鸣。
“陈一鸣教授，你可要说话算话。若是到时候任务完不成，你这总工程师的头衔我可要给别人了。”朱厚炜说道。
“殿下放心，一定完成攻关！”陈一鸣回答到。
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那钢筋混凝土浇筑的水坝虽然是朱厚炜亲手设计的，但朱厚炜画完设计图纸后就将工作扔给了科学院水利专家皮一善。如今朱厚炜再看到这个水坝，竟有一种不真实的感觉，仿佛自己已经回到了穿越前的后世。
水电站这种象征着现代工业的建筑出现在明末，实在有些扎眼。
水坝此时没有开闸，河水都从旁边的引水涵洞中流出来。水流在涵洞中显然受到了阻碍，流速并不快。
朱厚炜从旁边的楼梯上走到了水坝顶端。
放眼望去，水坝后面的河面已经变成了一个湖泊。那湖泊长宽都有四、五里，波光粼粼，看上去十分美丽。
有几个闲人在湖边钓鱼。
皮一善依旧像从前一样毫无礼数。他组织施工完成了这个水坝，颇有些自得，挥舞着手臂在朱厚炜面前大声说道：“为了修这个水坝我们动员了两千劳力，建了三年，使用钢筋三百二十七吨，水泥…”。
朱厚炜笑了笑，打断皮一善的话，问道：“发电机组已经摆好了？”
见朱厚炜打断自己的话，皮一善有些不高兴，眉头一皱没有回答朱厚炜，皮一善跟许多技术专家一样只要在自己的领域那就是一言九鼎，不管多大的官他们都不管，朱厚炜从后世而来心胸开阔当然不同他计较。
旁边的另一个水电工程师高立功赶紧上来圆场，说道：“殿下明鉴，这水坝中的水力发电机组已经安装好了。”
朱厚炜笑道：“去看看。”
众人又走下了大坝，走到了坝底东面的发电机组机房中。
一台两人高的高大发电机摆在机房中间，发出轰隆隆的转动声。整台机器外面有铁壳包着，看不清楚里面的样子。
这发电机不是朱厚炜亲自设计的。
高立功笑道：“蔚王殿下，这台发电机是蜀都大学工程学院电学教授陈一鸣设计的。”
陈一鸣朱厚炜认识，是以前方以智、宋应星研究发电机时候的第一个帮手，后来作为电力组的队长在皇家曙光工厂专事生产发电机。
这陈一鸣颇有钻研精神，自学了朱厚炜从百科全书上摘抄编写的全部物理、化学书籍，再后来蓉城大学成立后他就去大学里兼职做教授，担任科学院电力实验室主任。
如今掌握了朱厚炜传授的知识，他已经能独立设计发电机了。
有了水力发电机，朱厚炜设计的混凝土水坝就可以发电了。
水电站的原理说起来也很简单。
水流被水坝拦起来以后，积聚在坝后提高了水压，就拥有做功的动能。水电站从坝底开一个口引水，水流从引水管中流动，经过水轮机带动水轮机叶片转动，最终带动和水轮机连在一起的发电机转动。
朱厚炜看了那发电机好久，笑着问道：“这发电机是多少千瓦的？“
水电站大总管黄柏山脸上一变，说道：“我听陈一鸣教授说，好像是三千千瓦的。”
朱厚炜见黄柏山不太清楚具体数字，眉头一皱，问道：“陈一鸣人呢？”
黄柏山慌张说道：“我昨天通知他两次，叫他按时到这里来等殿下你问话，不知道为什么他今天没来。我刚才派人去电力实验室里也没找到他，家里去找了也没有人。”
电力公司的总管许华升站出来说道：“蔚王殿下，这个参数我知道这水力发电机在水库下面有两台。我们这里一台，西边还有一台。每台都是三千千瓦，两台水电机合计是六千千瓦。“
“哦？”
原来只有六千千瓦，这个数字倒是让朱厚炜有些失望。
朱厚炜当初设计这个水坝，设计的装机容量起码是一万千瓦的相当于一个小型抽水电站。
朱厚炜在心里算了算，以每个家庭用电高峰时候使用三盏40瓦白炽灯为标准的话，这个水电站只能满足十五万人的用电需求。
这还是所有的家庭都只使用电灯，没有其他的电器前提下。以后随着各种电器的发明和普及，用电量会直线上涨。如果只使用这样的小发电机，不知道要建多少个发电站。
朱厚炜点了点头，说道：“到底是第一台水力发电机。”顿了顿，他又说道：“不过这样的功率不能满足我们将来越来越巨大的用电需求！”
“让陈一鸣和电力实验室的人加把劲，作出更大功率的发电机出来！”
电力公司的总管许华升看了看站在一边的工业区大总管冯伦。
冯伦赶紧说道：“蔚王殿下教导的是，我会加派人手、资金给电力实验室，让他们早日将发电机的功率翻番。”
朱厚炜不再纠结装机容量的问题，转头看了看电线，问道：“变压器也建好了吗？”
黄柏山赶紧答道：“变压器已经建好了，我带殿下去看。”
在发电机组外面的另一个机房中（配电开关站），朱厚炜看到了巨大的变压器。
变压器是长距离输电的必需装置。
任何导电材料都是有电阻的，在电流通过时候会产生热量消耗电能。即便是用手指头粗的钢缆做输电电线，距离长了也会形成巨大的电阻。如果使用发电机输出电压输电，可能大半的电流都会在传输路上消耗掉。
根据电学原理，经过电流的电压越高的话，电线通过电线产生的热量就会越小。所以对于长距离电力输送来说，一定是使用高压输电的。
要把低压的电力变成高压电，这就需要变压器。
变压器是利用电磁感应的原理来改变交流电压的装置，主要构件是初级线圈、次级线圈和铁芯。简单说来，就是在一个铁环的两端缠绕两套绝缘电圈，当初级线圈端电流进入后，环绕铁芯的电线会在铁芯中产生变磁通。这种电学现象会导致电磁感应，使得在环绕铁芯的次级线圈中也产生电流。
而次级线圈端输出电压的大小，又是和次级线圈的圈数成正相关的。圈数越多，输出的电压就越高。
利用这个电磁现象，后世的科学家在十九世纪末发明了变压器。
当然，要生产实际可用的变压器，其构造比这原理更复杂一些。只要是大型变压器就会不可避免地存在铜损、铁损和漏磁等，这都会导致电能的消耗和漏失。为了降低这些损漏，又需要一整套具体应对方法。
比如变压器的铁芯不能使简单的铁线，而是按照电学的设计，由E型的铁片叠合而成。这样能很大程度降低漏磁。
朱厚炜看了看变压器的外部，突然说道：“好像没有达到预期设计的输电电压。”。
许华升脸上一惊，拱手说道：“殿下火眼金睛，这确实没有达到预期设计的电压。我们在实际建设中发现铁芯发热很严重，无论如何只能达到五千伏的电压。再往上走，铁芯就有些撑不住了。实际上要解决铁芯发热降温问题，可以把铁芯浸在润滑油里散热。现在机床使用的液体润滑油（蓖麻油）完全能满足要求。但作为短距离输电也能满足需求。
朱厚炜点了点头，看了看那静默却又能量无穷的变压器，第一台变压器能做到五千伏已经很不错了，你们辛苦了。在工业区的变压器也已经做好了？
电力公司的总管许华升赶紧答道：没错殿下，我们沿着官道的两侧修了二十三里的电线杆，把这五千伏的高压电输送到了急缺电能的工业区。如今在工业区西北角的变压器已经建好，我们的电流传到工业区和大邑后，就由变压器降为二百二十伏的民用电。
“工业区内部和大邑的电网早就建好了，因为殿下只对电灯泡收取极为低廉的安装费和使用费，不少家庭都装好了电灯泡等着发电站的电。所以等水电站电路一通，工业区和大邑县城就亮起来了。
殿下你现在去小吃街逛逛的话，会发现那里许多商铺都安装了电灯。等待发电站送电，晚上好多百姓都去那里买宵夜吃。
朱厚炜听到这话，十分高兴，哈哈笑了笑。
有了电，大明自然会越来越繁华。
朱厚炜正在那里问话，却听到窗外传来一阵马蹄声。电力实验室的专家陈一鸣教授慌张地骑马冲了过来。他一到水电站门口就滚下了马，马也不拴就冲进了水电站。
朱厚炜笑了笑，说道：“专家来了！”
陈一鸣一头的细汗，慌张作揖说道：”殿下恕罪，在大学里做漏磁现象的实验，一不小心就错过时间了，让殿下久等了。“
朱厚炜问道：“陈一鸣教授，你现在是我们科学院的第一号电力专家，你说说看，这水电站的发电机机组容量翻番要几年？变压器电压翻一番又要几年？“
陈一鸣站得笔直，大声说道：”回殿下，只要一年时间，殿下要求的攻关项目都可以完成。“
朱厚炜听到这话笑了笑，很满意，决定不惩罚迟到的陈一鸣。
“陈一鸣教授，你可要说话算话。若是到时候任务完不成，你这总工程师的头衔我可要给别人了。”朱厚炜说道。
“殿下放心，一定完成攻关！”陈一鸣回答到。
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