Az erőműtől a házig

Az erőműtől a házig

Sötétedik. A házak fényt világítanak. Fél óra múlva, és egy ritka ablak sötét marad. És amikor az óra nyíl megközelíti a nyolcat, egyes helyiségekben a fény kialszik, de a tévék be vannak kapcsolva.

Mi olyan különleges ebben?

Minden szobában lámpák, aljzatok és kapcsolók vannak. Szükség van a fényre - kapcsolja be. Néhány lámpa - világítsuk meg a csillárat. Teát akartam - kapcsolja be a vízforralót. Annyira hozzászokunk ahhoz a tényhez, hogy az apartmanok elegendő villamos energiával rendelkeznek, hogy nem gondolkodunk arról, honnan származik és mennyit költünk.

Eközben az elektromos lámpák, televíziók, sütők, hűtőszekrények és egyéb készülékek (egyébként elektromos vevők) terhelést jelentenek az erőművek számára. Ez azt jelenti, hogy a be- és kikapcsolás nem haladja meg az erőműveket nyomjelző nélkül: minél több elektromos vevőt bekapcsolnak, annál nagyobb a munka annak érdekében, hogy megteremtse a szükséges energiamennyiséget. E mű kötetét meg lehet ítélni például a televíziók teljes teljesítményéről: a nagyvárosokban tízek, sőt több százezer kilowatt becsülhető. A világítás éves villamosenergia-fogyasztását milliárd kilowattórára becsülik.

Vegyük példaként, hogy a Szovjetunióban évente több mint kétmillió hordozható háztartási fűtőtestet állítanak elő.

Jelenleg az összes villamos energia túlnyomó részét hőerőművek biztosítják (1. ábra a).

Elképzelni a hőerőművek méretarányát, elegendő azt mondani, hogy jelenleg több tucatnyi, több mint 1 millió kW teljesítményű erőmű működik, és több közülük több mint 2 millió kW-ot táplál. A modern termikus erőművek 300, 500 és 800 ezer kW teljesítményű erőműveket működtetnek.

Ahol építeni elektrostantsii..Chtoby olcsóbb a szállítás és az üzemanyag égési teljesítmény bevágás a szén és az olaj, értékes ipari nyersanyagként, például a használt tőzeg, barnaszén, pala törmelék (bírság, szén hulladék), hőerőmű épület, ahol a tüzelőanyag-extraháljuk , és a megtermelt villamos energiát vezetékes módon továbbítják a fogyasztóknak.

A folyók az erőművek kimeríthetetlen energiaforrása. A hegyvidékről az alföldi területek felé haladnak, ezért képesek mechanikus munkát végezni. A vízerőművek a hegyi folyókra épülnek, a természetes víznyomással. A lapos folyókon a nyomást mesterségesen hozták létre gátak segítségével (1.6. Ábra).

Hazánkban az első vízerőmű volt Volkhovskaya 58 ezer kW kapacitással. A Krasznojarski HPP kapacitása elérte a 6 millió kW-ot.

A nyersanyagokban gazdag, sűrűn lakott és az energiaforrásoktól távol eső atomerőművek épülnek (1. ábra, c). Működnek az úgynevezett nukleáris üzemanyagot tartalmazó üzemanyagcellákon; gyufásdoboz helyettesíti a szénszálat. Itt a közlekedési üzemanyag, amely a helikopter nem lehet megvalósítani, hogy az erőmű bármely olyan területen, üzemanyag, mint a szén, valamint a viadukt köt garatot és onnan porító eszközzel.

Ábra. 1. Erőművek. a - hőerőmű

A szénpor gőzkazán kemencében éget. Nagy nyomású gőz, a gőzturbina forog, ami a rotor mozgási az elektromos generátor - vízerőműi víz zsilipek szolgáltatott a hidraulikus turbina, majd bemegy a csatorna üvöltés. A turbina meghajtja a forgórészt az elektromos generátor - egy atomerőmű: nukleáris reaktorban, a nukleáris energia hővé alakul át, amely felmelegíti a víz kering a csövekben nagy nyomás alatt. A melegvíz belép a hőcserélőbe - egy gőzgenerátorba, ahol egy másik vizet melegít, és egy működő gőzbe forgatja. A gőz egy elektromos generátorhoz csatlakoztatott gőzturbinát forgat.

A világ első atomerőműve 1954-ben épült a Szovjetunióban, amely az energiaszektorban alapvetően új irányvonal volt.

Jelenleg az atomenergia gyorsan fejlődik.

Melyik erőmű táplálja a lakásunkat?

Furcsa módon lehetetlen válaszolni erre a természetes és egyszerű kérdésre. Az a tény, hogy az erőművek egy közös hálózaton működnek, összekapcsolódnak az erőátviteli vonalakkal, amelyek az energiaellátó rendszereket (Mosenergo, Lenenergo, stb.) Alkotják, amelyek együtt táplálják a fogyasztókat. A Szovjetunióban nagy integrált energiaellátó rendszerek jöttek létre.

Az EEEC-hálózatok áthaladtak az Urálokon, Kazahsztánon és Szibérián. Az egységes rendszerrel összekapcsolt energiarendszerek egységesítése jellemzi az egész ország (EU) egységesített energiarendszerének jelenlegi állapotát.

Mi az energiarendszerek létrehozása és integrálása? Az erőművek és az energiarendszerek egymás közötti kombinációja csökkenti a villamos energia költségét és biztosítja a villamosenergia-ellátás folytonosságát a fogyasztók számára. Ez annak köszönhető, hogy a villamosenergia-termelés, a fogyasztói szállítás és a kiadások egyidejűek, mivel a keletkező energiát nem lehet raktárban tárolni. Ez azt jelenti, hogy az erőműveknek elegendő erőforrással kell rendelkezniük a fogyasztói igények kielégítésére bármikor. És ez a követelmény drámaian változik, nem csak a nap folyamán, hanem az év különböző időpontjaiban is.

Télen például sötétedik, mint nyáron. Ezért a lámpák korábban bekapcsolnak, és hosszabb ideig égnek. A mezőgazdaságban nagy mennyiségű villamosenergia szükséges nyáron, amikor a terepmunka és az öntözés megtörténik, és a városokban akkoriban csökken a villamosenergia-fogyasztás. Végül a keleti világosítja és sötétíti korábban a nyugati, ezért a maximális terhelés keleti és nyugati hatalom nem azonos Amikor együttes ereje segítik egymást, töltik egyenletesen és a hatékonyságot a fenti.

Erőművek működési elszigetelten a rács, akkor nem működik ez a gép nagyon nagy teljesítménnyel, mint a kimeneti egyikük ki hatását azonnal megbénítja a munka sok vállalkozások, megfosztva egész körzetek fény, szemben a villamos megálló, a vízellátás és így tovább. N. energiaellátó rendszerek nincs okunk feladni a nagy teljesítményű egységekből, mivel a felszabadított egység terhelését azonnal visszahúzza mások működése. Nagyon túlterheltek, és emellett sokkal gazdaságosabbak. A nagy aggregátumok gazdasága minden egységben erőteljes teljesítménynövekedést eredményezett. Így a GOELRO-terv megvalósításának kezdeti időszakában 10-16 ezer kW-os turbina készleteket telepítettek. Jelenleg 300 ezer kW kapacitású erőműveket (kazán-turbinagy generátor) széles körben használnak, 500 és 800 ezer kW teljesítményű erőműveket működtetnek. A berendezés 1200 ezer kW-os blokkhoz készül.

A vízerőművek kapacitása jelentősen megnőtt, egységenként 500 000 kW volt a Krasznojarszk-i HPP-ben.

Mik a fogyasztók számára a villamosenergia-fogyasztás módja. Az erőműtől a fogyasztók felé vezető úton a villamos energia változásokon megy keresztül: az egyik feszültségről a másikra változik. A rács egy kis szakaszára vonatkozó transzformáció egyik példáját az 1. ábrán mutatjuk be. 2, a.

Először a transzformátor által megnövelt feszültséget, például 10 500 V-ot (V) generálják, és 110 000 V feszültség mellett a vonal mentén 100-150 km (km) közötti átvitel történik. Ezután a körzeti alállomáson a feszültség 10 500 V-ra csökken, és egy földalatti kábelen keresztül halad át a fogyasztók több száz méteres transzformátorállomásán. Ezen az alállomáson a transzformátor csökkenti a feszültséget olyan értékre, hogy az apartmanok 127 vagy 220 V-os (részletesebben lásd alább).

Minden feszültség megfelel az elektromos vezetékek végrehajtásának bizonyos módjainak. Ennek oka, hogy minél nagyobb a feszültség, annál nehezebb a vezetékeket elszigetelni. Például olyan apartmanokban, ahol a feszültség nem haladja meg a 220 V-ot, a vezetékeket gumi vagy műanyag szigetelésű vezetékkel vagy vezetékekkel végzik. Ezek a vezetékek egyszerűek a tervezés és olcsó. A transzformátorok között elhelyezkedő kábel (2. ábra, c), összehasonlítva drágább és bonyolultabb.

Az 1. ábrán. 2b, balról jobbra 500 000, 220 000, 110 000, 35 000 és 10 000 V feszültségű felsővezetékeket támogat, ugyanabban a skálán. Figyeljük meg, hogyan nő a méretek és a minták egyre bonyolultabbak a növekvő üzemi feszültséggel! Az 500 kilovoltos (kV) vonal támogatása egy hét emeletes épület magasságában van. . Magassága a felfüggesztés vezetékek 27 méter (m), a távolság a vezetékek között 10,5 m, hossza szigetelő húrok 5 m magasság támogatja az átkelőhely 70 méterre, de 500 kV -. Nem korlátozza. A 750 kV-os váltóáramú vezetékek már működnek, 1150 kV feszültségű váltakozó áramú vezetékeket és 1500 kV állandó áramot állítanak elő.

Ábra. 2. Villamosenergia-átvitel. a - transzformációs példa: 1 - generátor; 2 fokozatú transzformátor; 3 - vezeték; 4 - körzeti alállomás; 5 - földalatti kábel; 6 - lerakó transzformátor; b - különböző feszültségű légvezetékek tartója; в - a kábel: áramvezető erek; 7 - van szigetelés; 8 - és ezenkívül szigetelt papírszalaggal is; 9 - a vízhatlan héttól; 10 - Armor; 11 - acélszalagok és jutafedelek; 12 - védje a kábelt a mechanikai sérülésektől

Nehéz és költséges nagyfeszültségű alállomások felszerelése.

Miért használjon nagyfeszültséget?

Megoldja a kérdést, hogy hány alkalommal és hogyan kell átalakítani - ez egy bonyolult ügy, speciális ismeretet igényel. De az ügy lényege könnyen megérthető egy egyszerű példa alapján.

Tegyük fel, hogy az erőműből a városba át kell vinni egy 30 kW-os LLC vonalat. Annak a ténynek köszönhetően, hogy a vonal vezetékei elektromos ellenállással rendelkeznek, az áramerősségük felmelegszik. És mivel ez a hő eloszlik, és nem használható, a fűtés során felhasznált energia veszteség.

Nem lehet csökkenteni a veszteségeket nullára - ellenállás nélkül nincs ellenállás. De a veszteségek mennyiségének korlátozása érdekében, hogy kevésbé tüzelőanyagot égessenek meg a rétek és mezők "melegítésén" keresztül, amelyeken keresztül az áramvezetékek áthaladnak, szükség van rá. Ezért a megengedett veszteségek összegét normalizálják, vagyis a vonalvezetékek kiszámításánál és a feszültség kiválasztásánál feltételezhető, hogy a veszteségek nem haladják meg a meghatározott értéket, például a vonal mentén eljutott hasznos teljesítmény 10% -át. Példánkban ez 0,1-30 000 = 3000 kW.

Most ugyanúgy járjunk el, mint a tervben, vagyis felvázoljuk az erőátvitel lehetőségeit, elvégezzük a számításokat és összehasonlítjuk őket.

1. lehetőség. Az átalakítást nem alkalmazzák, és az átvitel 220 V feszültségen történik.

A második lehetőség. Az erőműtől a városi feszültségig 110 000 V.

Az átalakítás alkalmazása, vagyis a feszültség növelése a vonalban, majd a fogyasztók helyének közelében történő csökkentése, másik módja a veszteségek csökkentésére: csökkentse az áramot a sorban. Ez a módszer nagyon hatékony, mivel a veszteségek arányosak a jelenlegi erő négyzetével. Valójában, ha a feszültség megduplázódik, az áram felére csökken, és a veszteséget négyszeresére csökkenti. Ha a feszültséget 100-szorosára növeljük, az áram 100-as tényezővel csökken, és a veszteség 1002, azaz 10 000-szeres.

A feszültségnövekedés hatékonyságának szemléltetésénél rámutatunk, hogy 1000 km / h 1000 km-t a háromfázisú váltakozó áram 500 kV-os átviteli vonalán keresztül továbbítanak.

Belép a házba. Tehát a házunk közelében lévő vagy a házba beépített alállomáson transzformátort telepítünk. Ettől a különböző helyiségekben a bemeneti elosztó eszközön keresztül a vezetékek és kábelek hálózata eltér egymástól. A villamos energiát a kazánházban elhelyezett ventilátorok villamos motorjai továbbítják, hogy a fűtési rendszer forrásaiból és a helyiségek szellőztetéséért robbanást okozzanak; a CHPP központosított hőellátását biztosító szivattyúk villamos motorjai és a víz emelése a felsőbb szintekre; az udvar és a lépcsőház általános világítására; a rádió- és televízióhálózat sugárzási csomópontjainak táplálására; Végül minden lépcsőn áthalad az úgynevezett felszálló - a fő vezetékek, ahonnan az ágak készülnek. Ezekkel a vezetékekkel, és alaposan megvizsgálja a lakáshálózat elrendezését és karbantartását.