Общая энергетика
Методическое пособие - Физика
Другие методички по предмету Физика
?ЭС расположена в устье реки Ранс во Франции - 240 МВт.
Рис.1.16. Схема однобассейновой ПЭС
а - вид сверху; б - разрез
ВГП - высший горизонт прилива; ВГО - высший горизонт отлива
Приливная энергия экологически чиста, возобновляема, неизменна в годовом и многолетнем периодах, однако, значительно меняется в течение лунного месяца и может быть использована только в конкретных географических точках на побережьях морей и океанов при наличии необходимого рельефа.
Электростанции, использующие морскую энергию. Энергия волн, течений, градиентов температур и солености морей и океанов может быть преобразована в электрическую. Спроектированы и испытаны несколько типов преобразовательных установок. Например, турбина "Кориолис" мощностью 80 МВт предназначена для станций, использующих океанические течения.
Ветровые электростанции (ВЭС). Человек всегда использовал энергию ветра. Преобразование этой энергии в электрическую принципиально весьма просто. В СССР уже в 20-е годы была сооружена Курская ВЭС мощностью 8 кВт. Крупнейшая в мире установка мощностью 1050 кВт в одном агрегате работала в США с 1941 г.
Однако при определённых достоинствах (экологическая чистота, возобновляемость, простота и дешевизна использования), энергия ветра имеет и существенные недостатки, ограничивающие строительство ВЭС. Это большая неравномерность плотности ветровой энергии, зависимость от географических, климатических, метеорологических факторов и др. Поэтому в настоящее время экономически оправданными являются ВЭС ограниченной мощности локального использования.
.8 Перспективы динамики развития электрических станций
Динамика развития мировой и отечественной энергетики указывает на то, что в ближайшее время примерно сохранится существующий баланс между ТЭС, АЭС и ГЭС. Приоритет при этом будет отдан газоугольной стратегии, а использование мазута на ТЭС будет снижаться. Мировые цены на энергоносители, подверженные влиянию многочисленных факторов, способны в различной степени и на различных временньх интервалах скорректировать указанную стратегию.
Дальнейшее развитие получат ПГУ и ГТУ. Из сравнительно новых направлений приоритетными являются МГД-установки.
Будет развиваться нетрадиционная энергетика (солнечная, приливная, геотермальная), использующая экологически чистые возобновляемые природные ресурсы. Продолжатся научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы по созданию и освоению термоядерных установок, термоэлектрических, радиоизотопных, термоэмиссионных, электрохимических генераторов и других агрегатов. Отдельное и очень важное направления работ - энергосбережение всех видов ТЭР, тепловой и электрической энергии.
2. Передача электрической и тепловой энергии
Произведенная на электрических станциях энергия должна быть передана потребителям с минимальными потерями, часто на значительные расстояния.
.1 Передача электрической энергии
электрический тепловой энергия
Общие положения. Основным звеном системы передачи электроэнергии является ЛЭП, а также элементы РУ электрических станций и подстанций. Производство, распределение и потребление электроэнергии осуществляется при разном напряжении. Шкала номинальных напряжений переменного тока определена ГОСТом: 0,22-0,38-0,66-6,0-10-21-35-110-150-220-330-500-750-1150 кВ. Бытовые и промышленные потребители в целях электробезопасности работают при напряжении 220-380 В. Выработка электроэнергии генераторами на станциях осуществляется на напряжении 6-10-21 кВ, что продиктовано технико-экономическими соображениям. Передача электроэнергии на большие расстояния происходит при напряжениях 35...1150 кВ. Таким образом, при передаче и распределении электрической энергии необходимо изменять (трансформировать) величину напряжения. Эту функцию выполняют силовые трансформаторы - повышающие и понижающие.
Конструктивно трансформатор содержит первичную обмотку, к которой подводится электрическая энергия, и вторичную обмотку, к которой подключается нагрузка (рис.2.1). Обмотки имеют разное число витков w1 и w2 и размещаются на магнитопроводе, собранном из листов электротехнической стали. Принцип работы трансформатора основан на том, что переменный электрический ток I1, протекающий в первичной обмотке, вызывает в магнитопроводе переменный магнитный поток Ф, который наводит во вторичной обмотке переменную ЭДС. В соответствии с законом электромагнитной индукции мгновенное значение этой ЭДС
.
При замкнутой вторичной цепи в ней протекает ток I2, величина которого определяется значением Е2 (U2 ) и сопротивлением нагрузки zНГ.
Для трансформатора, работающего без перегрузки, справедливы соотношения:
Е2 / Е1 ? U2 / U1 ? I1 / I2 = w2 / w1 .
Рис.2.1. Силовой трансформатор
а - схема устройства трансформатора; б - конструкция трансформатора
- магнитопровод, 2 - обмотки, 3 - бак, 4 - крышка бака, 5 - основание бака, 6 - трансформаторное масло, 7 - высоковольтный проходной изолятор, 8 - низковольтный проходной изолятор, 9 - расширитель, 10 - предохранительный клапан, 11 - радиаторы
Отношение числа витков первичной обмотки к числу витков вторичной обмотки называется коэффициентом трансформации:
= w1 / w2 .
У повышающих трансформаторов U2 > U1 и коэффициент трансформации меньше единицы. Для понижающих трансформаторов U2 1.
По аналогичному принципу, но с определёнными ?/p>