Назначение и типы электростанций

В зависимости от рода первичного двигателя и способа преобразования различных видов энергии электростанции могут быть тепловыми (в том числе и атомные) и гидравлическими.

Тепловые станции (ТЭС) в свою очередь делятся на станции с паровыми турбинами, двигателями внутреннего сгорания, газовыми турбинами. Наибольшее применение нашли паровые ТЭС.

В настоящее время около 80% электроэнергии производится на ТЭС. Они используют органические виды топлива: уголь, нефть, газ, торф, относящиеся к невозобновляемым источникам энергии. Энергией перегретого пара приводится во вращение турбина, соединенная с генератором. Если весь пар, за исключением небольших отборов для подогрева питательной воды, используется для вращения турбины, то такие

станции называются конденсационными (КЭС) (или ГРЭС – государственная районная ЭС), их располагают вблизи районов добычи топлива и водоемов.

Теплоэлектроцентрали (ТЭЦ) – предназначены для централизованного снабжения городов и предприятий электрической и тепловой энергией.

Атомные электрические станции (АЭС) приводят к значительной экономии органического топлива.

Основной частью АЭС является ядерный реактор, в которой энергия ядерных реакций превращается в тепловую энергию.

Ядерное топливо обеспечивает значительную экономию органического топлива: 1 кг урана U235 заменяет 2900 т угля.

Гидравлические электростанции (ГЭС) сооружают на реках и водопадах и используют энергию водного потока. Этот источник энергии возобновляемый. Перед плотиной ГЭС образуется водохранилище, вода которого используется по мере необходимости для выработки электроэнергии. Пуск агрегата ГЭС занимает не более 30 с, КПД- 85 – 90%.

Приливная гидроэлектростанция (ПЭС) на Кольском полуострове работает с 1968 г. Мощность ее невелика, но позволяет проводить эксперименты по использованию обратимых гидроагрегатов. Трудности, связанные со строительством ПЭС – высокая стоимость и пульсирующий характер выдачи мощности.

 

Нетрадиционные возобновляемые источники энергии.

Солнечная энергия. Современные фотопреобразователи позволяют преобразовать солнечную энергию в электрическую с КПД 12 – 20 %.

В Крыму сооружена 1 солнечная установка мощностью 5 МВт. Широкое использование солнечные батареи получили в космонавтике.

Разработаны ветроэлектродвигатели серии «Циклон» и ведутся работы по их совершенствованию.

Геотермальная энергия. Термальные воды и пар из скважин широко используется для отопления и горячего водоснабжения. Буровая скважина,

дающая 100 т пара в час, обеспечивает ежегодную экономию 20 т м3 нефти. С помощью буровых скважин в раскаленные недра направляются речные воды; превратившись в пар, они приводят в действие мощные турбоагрегаты.

 

Электрические сети

Для того чтобы передать электроэнергию на расстояние, ее предварительно преобразовывают, повышая напряжения трансформаторами. У мест потребления электроэнергии напряжение понижают до нужной величины.

Электрические сети подразделяются по следующим признакам:

1) Напряжение сети. Сети могут быть напряжением до 1 кВ – низковольтными, или низкого напряжения (НН), и выше 1 кВ – высоковольтными, или высокого напряжения (ВН).

2) Род тока. Сети могут быть постоянного и переменного тока. Электрические сети выполняются в основном по системе трехфазного тока, что является наиболее целесообразным, поскольку при этом электроэнергия может трансформироваться. При большом числе однофазных приемников от трехфазных сетей делают однофазные ответвления. Принятая частота переменного тока в ЕЭС России – 50 Гц.

3) Назначение. По характеру потребителей и в зависимости от назначения территории, на которой они находятся, различают сети в городах, сети промышленных предприятий, сети электрического транспорта, сети в сельской местности и др.

4) Конструктивное выполнение сетей. Линии могут быть воздушными. кабельными и токопроводами. Подстанции могут быть открытыми и закрытыми.