Hogyan juthat el a villamos energia
A termelés és az elektromos energia
A mi korunkban, a termelési szint és az energiafogyasztás - az egyik legfontosabb mutató a termelőerők fejlődéséről a társadalom. A vezető szerepe van a villamos energia - a legsokoldalúbb és könnyen használható formában energiát. Ha a világ energia-fogyasztás nőtt 2-szer 25 év körüli, a növekedés a villamosenergia-fogyasztás a 2-szer van átlagosan 10 év. Ez azt jelenti, hogy egyre több és több összefüggő folyamatok energiafelhasználással, fordította árammá.
Villamosenergia-termelés. Ez termel villamos energiát nagy és kis erőművek elsősorban elektromechanikai indukciós generátor. Két alaptípusa erőművek: hő- és vízerőművek. A különbség e erőgép, generátor forgó rotorok.
A hőteljesítmény energiaforrás üzemanyag: szén, gáz, olaj, fűtőolaj, olajpala. A rotorok elektromos generátorok által vezérelt gőz- és gázturbinák, vagy belső égésű motorok. A leggazdaságosabb nagy termikus gőzturbinás erőmű (rövidítve: TPP). A legtöbb hőerőművek hazánkban üzemanyagként használt szénpor. A generál 1 kW • h fogyasztott villamos energia több száz gramm szén. A kazán több mint 90% felszabaduló energia átadásra kerül az üzemanyag gőz. A turbina mozgási energiája a gőzsugár át a rotor. Turbinatengely mereven csatlakozik a generátor tengelyére. Gőzturbina generátor helyett flotta: a forgórész sebessége több ezer percenként.
Természetesen a 10 osztály fizika ismert, hogy a hatékonyságot a termikus motorok növekszik a hőmérsékletet, és ennek megfelelően a kezdeti hőmérséklete a munkaközeg (gőz gáz). Ezért belépő gőz a turbina felemeljük magas beállítások: hőmérséklet - körülbelül 550 ° C és a nyomás - akár 25 MPa. Ratio TPP hatásfok eléri a 40%. A legtöbb energia elvész együtt a forró gőz.
Termikus erőművek - az úgynevezett kombinált hő- és villamos energia (CHP) - lehetővé teszi egy jelentős része a fáradt gőz energiafelhasználás az iparban és házi használatra (fűtési és melegvíz). Ennek eredményeként, a hatékonyság CHP 60-70%. Jelenleg Oroszországban CHP így körülbelül 40% -a villamos energia és a villamos energia és hő száz város.
A vízierőművek (GES) forgatni a generátor rotor segítségével a potenciális energia a víz. A rotorok elektromos generátorok hajtja hidraulikus turbinák. Teljesítmény egy ilyen üzemből függ létrehozott gát víz szintkülönbség (nyomás) és a víz tömegére áthaladó turbina másodpercenként (vízáramlás).
Jelentős szerepe az energetikai szektorban játszanak atomerőmű (NPP). Jelenleg a nukleáris erőművek Oroszországban mintegy 10% -a villamos energia.
A főbb erőművek
Hőerőművek épülnek gyorsan, olcsón, de sok káros kibocsátás a környezet és a természeti energia tartalékokat korlátozottak.
Vízerőművek épülnek hosszabb, drágább; a villamos energia ára minimális, de van árvíz termékeny föld és a konstrukció lehetséges csak bizonyos helyeken.
Az atomerőművek épülnek sokáig, drága, de a villamos áram olcsóbb, mint az erőművek, a káros hatást gyakorolnak a környezetre nem szignifikáns (normál használat mellett), de ehhez a radioaktív hulladékok elhelyezésével.
az elektromos áram felhasználása
A fő energiafogyasztó az ipar, amely mintegy 70% -a villamos energia. Ez egy nagy fogyasztó a közlekedés. Egyre több vasútvonalak alakítjuk villamos vontatás. Szinte az összes falvak és községek kapnak villamos erőművek ipari és házi használatra. Az alkalmazás a világítás céljára otthonok és háztartási készülékek ismer mindenkit.
A jelenleg alkalmazott elektromos alakítjuk mechanikai energiává. Szinte minden a mechanizmusok az iparban hajtja az elektromos motorok. Ezek kényelmes, kompakt és teszik lehetővé az automatizálás.
Mintegy harmada fogyasztott villamos energia ipar által használt technológiai célokra (elektromos hegesztés, elektromos fűtés és olvadási a fém elektrolízissel és m. P.).
Modern civilizáció elképzelhetetlen anélkül, hogy a széles körű alkalmazása a villamos energia. Megsérti a kínálat egy nagy város az elektromos áram és még a kis falu a baleset bénítja az életüket.
erőátviteli
Villamosenergia-fogyasztók mindenhol vannak. Szerepelt viszonylag kevés helyéhez közeli források az üzemanyag és vízenergiából. Elektromosság nem képes megőrizni egy nagyszabású. Ez azonnal el kell fogyasztani kézhezvétele után. Ezért van szükség a villamos energia átvitelére hosszú távokon.
Villamosenergia-átviteli jár jelentős veszteségeket, mint az elektromos áram fűti a drótot távvezetékek. Szerint a Joule-törvény - Lenz fordított energia a fűtés a sorban vezetékek adják Q = I2Rt ahol R - ellenállás sor.
Egy nagyon hosszú sort energiaátadás gazdaságtalanná válhat. Jelentősen csökkenti a vonal R ellenállás gyakorlatilag nagyon nehéz. Szükséges, hogy csökkentsék a jelenlegi.
Ezért nagy erőművekben létre transzformátorok. A transzformátor növeli a feszültséget a sorban, ahányszor, hányszor csökkenti az áramerősséget.
Minél hosszabb a távvezeték, előnyös, hogy egy magasabb feszültség. Például, a nagyfeszültségű távvezeték Volzhskaya HPP - Moszkva és néhány egyéb felhasználási feszültség 500 kV. Eközben a váltóáramú generátor van beállítva, hogy a feszültség nem haladja meg a 16-20 kV. Magasabb feszültség lenne szükség egy komplex különleges intézkedéseket tekercsszigetelés és más részein a generátorok.
Közvetlen felhasználásra villamos motorokat a gépek, a világítási hálózat és más célokra a végén a hálózati feszültség csökkenteni kell. Ezt úgy érjük el feszültségcsökkentő transzformátort. Összesen energiaátvitel és -elosztás ábrán látható.
Jellemzően a feszültség csökken, és így növeli az áramerősség végzett több lépésben. Minden egyes szakaszában a feszültség kisebb lesz, és a hatálya alá tartozó területen az elektromos hálózat - szélesebb.
Nagyon nagy feszültséget a kisülés huzalok indulhat, ami energiaveszteséget. Megengedett amplitúdója a váltakozó feszültséget kell lennie, hogy amikor egy előre meghatározott keresztmetszeti területe az energiaveszteség miatt a kisülési vezetékek jelentéktelen volt.
Elektromos erőművek több az ország különböző részein egyesül nagyfeszültségű távvezetékek, amely egy közös villamos hálózat, amelyhez a fogyasztók csatlakoztatva. Egy ilyen egyesület, az úgynevezett elektromos hálózatra lehetővé teszi, hogy kisimítja a csúcsok az energiafogyasztás a reggeli és esti órákban. Az elektromos rendszer szünetmentes tápellátást fogyasztók tartózkodási helyüktől függetlenül. Most szinte egész területén hazánk villamosenergia biztosítja az összeköttetést az energetikai rendszerek. Úgy működik, az Egységes Energia Rendszer az Európai része az országnak.