大門発電所
運転開始半年後の1911年10月、供給事業の拡大や鉄道路線の延伸に伴って早くも拡張工事が起こされ、1912年(明治45年)6月、1・2号機と同一仕様の発電設備(ボイラー2缶と3号タービン発電機)が増設された。その後大正時代に入り水力発電所の建設が各地で活発化するようになっても九州電気軌道は火力発電に専念したことから、大門発電所は同社唯一の電源として重きをなし、需要の拡大に呼応して以下のような拡張工事が相次いで実施された。
1914年(大正3年)5月 : 第2期拡張工事竣工、3000キロワット発電機1台増設(1915年8月3750キロワットに出力増)。
1915年(大正4年)8月 : 第3期拡張工事一部竣工、5000キロワット発電機1台増設。
1916年(大正5年)2月 : 第3期拡張工事全部竣工、5000キロワット発電機1台増設。 第3期拡張工事に伴い1916年5月1000キロワット発電機3台廃止。
1918年(大正7年)3月 : 第4期拡張工事竣工、1万キロワット発電機1台追加。
1919年(大正8年)3月 : 第5期拡張工事竣工、1万キロワット発電機1台追加。
1927年(昭和2年)10月 : 第6期拡張工事竣工、1万2500キロワット発電機1台追加。
1931年(昭和6年)11月、近隣の埋立地に新たに小倉発電所(出力5万4000キロワット)が新設され、以後同発電所の拡張が続いたため、大門発電所の拡張はこの第6期で終了した。なお本項の大門発電所は当初「小倉発電所」を名乗っていたが、新発電所の建設で「小倉第二発電所」へと改称し、その後「大門発電所」に変更されている。
1908年(明治41年)12月に電気鉄道事業を目的として設立された九州電気軌道は、鉄道開通に先立つ1909年(明治42年)に電気供給事業を兼営を決定し、翌年にかけて北九州市域にあった3つの供給事業を統合した。大門発電所が小倉市鋳物師町に建設されたのは翌1911年(明治44年)のことで、5月6日に竣工し、16日より運転を開始した。以後九州電気軌道の供給事業は本格化し、鉄道路線(後の西鉄北九州線)も同年6月に開業している。
運転開始当初の発電所設備は、バブコック式ボイラー4缶、イギリスのブリティッシュ・トムソン・ハウストン (British Thomson-Houston) 製カーチス式蒸気タービン(容量1,500馬力)および1000キロワット三相交流発電機各2台である。出力2,000キロワットの大門発電所建設により、これまで3か所に分散していた小発電所(総出力457キロワット)は姿を消した。