Файл: Первоначальное получение электроэнергии происходит на электростанциях самого различного вида.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 08.11.2023
Просмотров: 19
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Занятие №4.
Получение и преобразование электрической энергии. Электростанции и трансформаторные подстанции, их виды. Воздушные и кабальные линии передачи электроэнергии. Устройства, передающие и преобразующие электроэнергию. Оборудование 0,4 киловольт, его назначение. Электробезопасность. Опасность поражения электрическим током и способы защиты от поражения. Требования к устройству электроустановок и технике безопасности при работе на электроустановках. Электростанции.
Первоначальное получение электроэнергии происходит на электростанциях самого различного вида.
Электростанция — это электрическая станция, совокупность установок, оборудования и аппаратуры, используемых непосредственно для производства электрической энергии, а также необходимые для этого сооружения и здания, расположенные на определённой территории. Виды электростанций.
Тепловые электростанции, Гидроэлектрические станции, Атомные электростанции, Ветроэлектростанции, Геотермальные электростанции, Солнечные электростанции, Электростанции с магнитогидродинамическим генератором, Электрохимические электростанции.
Большинство электростанций, будь то гидроэлектростанции, тепловые или ветроэлектростанции, используют для своей работы энергию вращения вала генератора.
Тепловые электростанции (ТЭС). Основной тип электростанций в России - тепловые, работающие на органическом топливе, (уголь, газ, мазут, сланцы, торф). Основную роль играют мощные ГРЭС, - государственные районные электростанции.
ГЭС-2 на Болотной набережной. Ранее эту электростанцию называли МОГЭС-2, а еще раньше Трамвайная ГЭС. Её пустили в 1907 году для снабжения электроэнергией линий московского трамвая. Построена она была по проекту архитектора Башкирова при участии знаменитого инженера Шухова.
На месте части Винно - соляного двора, который был учрежден еще в XVIII веке. В 1956 году ГЭС-1 на Раушской набережной и ГЭС-2 были объединены в электростанцию имени Смидовича, и как единое целое функционируют по сей день.
ГЭС-2 отличается очень красивым зданием несмотря на то, что это промышленное предприятие. К слову сказать, многие, ранее построенные заводы и фабрики, сейчас признаны памятниками архитектуры - взять хотя бы рядом стоящую фабрику Эйнем, ныне «Красный Октябрь».
Конечно, со временем ГЭС-2 была существенно модернизирована, полностью заменено оборудование. Кирпичные трубы были заменены металлическими, получилось не так красиво, зато более эффективно. Хотя содержание телестанции рядом с Кремлем не очень удачно, как в архитектурном, так и в экологическом смысле.
Тепловые электростанции – это Самая многочисленная группа электростанций, используемая в народном хозяйстве. Преимущества их в том, что сооружать тепловую электростанцию можно практически в любом удобном для этого месте. Главное условие, это наличие топлива в качестве энергоносителя. Тепловая станция может работать на угольной крошке, на торфе, на мазуте, на природном газе. Достаточно просто конструируется. Сравнительно не большие первоначальные затраты. Но требует постоянного возобновления энергоносителя, топлива. И производят много отходов.
Выгодно отличаются ТЭС, работающие на природном газе.
Здесь небольшие затраты на подачу газа. И отходов, практически нет. Наряду с ТЭС, строятся так же и ТЭЦ, теплоэлектроцентрали. Где не только вырабатывается электроэнергия, но и используется тепло, например, для отопления и получения горячей воды для целого района города.
Самой крупной ТЭС в мире является Сургутская ГРЭС-2, работающая на природном газе.
Электрической станцией называется энергетическая установка, служащая для преобразования природной энергии в электрическую.
Наиболее распространены тепловые электрические станции (ТЭС), использующие тепловую энергию, выделяемую при сжигании органического топлива, (твердого, жидкого и газообразного).
На тепловых электростанциях вырабатывается около 76% электроэнергии, производимой на нашей планете. Это обусловлено наличием органического топлива почти во всех районах нашей планеты.
Типы ТЭС и их особенности.
Типы тепловых электростанций на органическом топливе. Газотурбинные, Парогазовые, Паротурбинные.
Принципиальная тепловая схема ТЭС.
Паровой котёл. Турбина. Электрогенератор. Конденсатор. Конденсатный насос. Подогреватели низкого давления. Деаэратор. Питательный насос. Подогреватели высокого давления. Дренажный насос.
Тепловой электрической станцией называется комплекс оборудования и устройств, преобразующих энергию топлива в электрическую, и, (в общем случае), тепловую энергию.
Тепловые электростанции характеризуются большим разнообразием и их можно классифицировать по различным признакам.
По назначению и виду отпускаемой энергии электростанции разделяются на районные и промышленные.
Районные электростанции – это самостоятельные электростанции общего пользования, которые обслуживают все виды потребителей района, (промышленные предприятия, транспорт, население и т.д.).
Районные конденсационные электростанции, вырабатывающие в основном электроэнергию, часто сохраняют за собой историческое название, – ГРЭС, (государственные районные электростанции).
Районные электростанции, вырабатывающие электрическую и тепловую энергию, (в виде пара или горячей воды), называются теплоэлектроцентралями, (ТЭЦ).
Как правило, ГРЭС и районные ТЭЦ имеют мощность более 1 млн киловатта.
Промышленные электростанции – это электростанции, обслуживающие тепловой и электрической энергией конкретные производственные предприятия или их комплекс, например, завод по производству химической продукции.
Промышленные электростанции входят в состав тех промышленных предприятий, которые они обслуживают.
Их мощность определяется потребностями промышленных предприятий в тепловой и электрической энергии и, как правило, она существенно меньше, чем районных ТЭС.
Часто промышленные электростанции работают на общую электрическую сеть, но не подчиняются диспетчеру энергосистемы.
Гидроэлектростанции.
Примерно в три с половиной раза меньшую долю, чем ТЭС в получении электроэнергии занимают гидроэлектростанции.
Строительство их очень затратное. Первоначально приходиться вкладывать большие средства для их сооружения. Соорудить ГЭС можно только в определенных местах, что зачастую приводит к очень большой протяженности передающих линий.
Что в свою очередь увеличивает затраты. Но зато в эксплуатации затраты окупаются значительно быстрее. Они не требуют постоянного подвоза топлива. Энергия падающей воды практически бесплатна. Не производят отходов, которые надо утилизировать.
Плотина – основное сооружение гидроузла. Струя воды поступает далее на лопасти гидротурбины. Ротор гидротурбины приводится во вращение под воздействием центробежной силы струи воды.
Определение гидроэлектростанции.
Гидроэлектростанция (ГЭС) — это электростанция, в качестве источника энергии использующая энергию водного потока.
Гидроэлектростанции обычно строят на реках, сооружая плотины и водохранилища. Для эффективного производства электроэнергии на ГЭС необходимы два основных фактора. Гарантированная обеспеченность водой круглый год и большие уклоны реки.
Благоприятствуют гидростроительству каньонообразные виды рельефа.
АЭС. Атомные электростанции.
Это по сути своей те же тепловые электростанции, но роль котла здесь выполняет атомный реактор. Особенность таких станций в том, что их можно строить практически в любом месте. Затраты на перевозку ядерного топлива значительно меньше чем любого остального. Такие станции при правильной эксплуатации экологически чисты.
Практически нет вредных выбросов, по сравнению с угольными станциями, мазутными и газовыми. На настоящее время в России функционируют 10 атомных электростанций.
Крупнейшие АЭС России. Ленинградская, Курская, Балаковская.
Доля атомной генерации в общем энергобалансе России около 16 %.
Высокое значение атомная энергетика имеет в европейской части России, особенно северо-западе, где выработка на АЭС достигает 42 %.
Атомные электростанции работают на ядерном топливе, уране, плутонии. На 1 кг ядерного топлива приходиться 3000 тонн каменного угля.
Курская АЭС. Она обеспечивает электроэнергией 90% промышленных предприятий Курской области.
Балако́вская АЭС — это атомная электростанция, расположенная в восьми километрах от города Балаково Саратовской области, на левом берегу Саратовского водохранилища.
Является крупнейшей АЭС в России по выработке электроэнергии, обеспечивает четверть производства электроэнергии в Приволжском федеральном округе и составляет пятую часть выработки всех АЭС России. Среди крупнейших электростанций всех типов в мире занимает пятдесятпервую позицию.
Первый энергоблок БалАЭС был включен в Единую энергосистему СССР в декабре 1985 года, четвёртый блок в 1993 году стал первым введённым в эксплуатацию в России после распада СССР.
Производство электроэнергии на станциях разного типа.
Для того что бы передать электроэнергию от электростанции к потребителю, порой на значительные расстояния, ее необходимо трансформировать или привести к нужному виду для передачи. Для этого служат трансформаторные подстанции.
Трансформаторные подстанции - это электрическая установка, назначение которой, преобразовывать, (или понижать, или повышать), напряжение в электросети и распределять энергию.
Основная часть трансформаторной подстанции - это конечно трансформатор.
Принцип работы трансформатора. При подключении к сети переменного напряжения в первичной обмотке возникает переменный ток, который создаёт переменный магнитный поток, замыкающийся по магнитопроводу.
Поток индуцирует в обеих обмотках переменные электродвижущие силы, пропорциональные, согласно закону Максвелла, числам витков соответствующей обмотки и скорости изменения потока.
Электроподстанция. Электри́ческая подста́нция — это электроустановка, предназначенная для приема, преобразования и распределения электрической энергии, состоящая из трансформаторов или других преобразователей электрической энергии, устройств управления, распределительных и вспомогательных устройств. Виды трансформаторных подстанций определяются исходя из условий их предназначения, места расположения, учёта различных факторов.
Деление подстанций.
Функционально подстанции делятся на.
Трансформаторные подстанции — это подстанции, предназначенные для преобразования электрической энергии одного напряжения в энергию другого напряжения при помощи трансформаторов.
Преобразовательные подстанции — это подстанции, предназначенные для преобразования рода тока или его частоты. Назначение подстанций.
По значению в системе электроснабжения.
Главные понизительные подстанции, (ГПП). Комплектные трансформаторные подстанции. Последние называются цеховыми подстанциями в промышленных сетях, городскими, — в городских сетях.
Подстанции глубокого ввода, (ПГВ).
Тяговые подстанции для нужд электрического транспорта, часто такие подстанции бывают трансформаторно- преобразовательными для питания тяговой сети постоянным током.
Основными составляющими любой трансформаторной подстанции являются.
Трансформаторы. Устройство распределения. Устройство автоматизации управления и защиты. Вспомогательное оборудование.
Трансформаторные подстанции подразделяются на два типа. Блочные, комплектные.
По выполняемым функциям.
Повышающие. Понижающие. Повышающие агрегаты имеют первичную обмотку с меньшим количеством витков, чем у вторичной. Повышающие подстанции применяются на электростанциях. Их основная задача - преобразование фактического напряжения генератора в более высокое - для транспортировки по линиям электропередач, (ЛЭП).
Обратная задача у понижающего трансформатора - преобразование высокого напряжения, (первичного), в более низкое, (вторичное).
Первичная обмотка имеет большее количество витков, чем вторичная. Электроэнергия, полученная из генератора, переходит на вторичную цепь и частично теряет амперы, но эти потери не учитываются, так как мощности обеих обмоток примерно равны.