Типы электрических станций, принципы передачи электроэнергии на дальние расстояния

           Электростанция работающая от энергии ветра. Основное оборудование станции - ветродвигатель и электрический генератор. Сооружают преимущественно в районах с устойчивым ветровым режимом.

Геотермическая электростанция - паротурбинная электростанция, использующая глубинное тепло Земли. В вулканических районах термальные глубинные воды нагреваются до температуры свыше 100?С на сравнительно небольшой глубине, откуда они по трещинам в земной коре выходят на поверхность. На геотермических электростанциях пароводяная смесь выводится по буровым скважинам и направляется в сепаратор, где пар отделяется от воды; пар поступает в турбины, а горячая вода после химической очистки используется для нужд теплофикации. В России  подобные  электростанции  сооружены на  Камчатке:  Паужетская  (11  тыс. кВт)

Функционирование  тепловых,  атомных  и  гидравлических  электростанции  негативно  влияет  на  состояние  окружающей  среды. Поэтому  в  настоящее  время  большое внимание  уделяется  изучению  возможностей  использования  нетрадиционных,  альтернативных  источников  энергии.  Практическое  применение  уже  получили  энергия  приливов  и  отливов  и  внутреннее  тепло  Земли.  Ветровые  энергоустановки  имеются  в  жилых  поселках  Крайнего  Севера.  Ведутся  работы  по  изучению  возможности  использования  биомассы  в  качестве  источника  энергии.  В  будущем,  возможно,  огромную  роль  будет  играть  гелиоэнергетика.  В  США  и  Франции  построены  установки, которые  работают  на  энергии  Солнца.

Линии передач электроэнергии.

 

Потребители электроэнергии имеются повсюду. Производится же она в сравнительно немногих местах, близких к источникам топливных  и гидроресурсов. Поэтому возникает  необходимость передачи электроэнергии на расстояния, достигающие иногда сотен километров.

 

Но передача электроэнергии на большие расстояния связана с заметными потерями. Дело в том, что, протекая по линиям электропередачи, ток нагревает  их. В соответствии с законом Джоуля — Ленца, энергия, расходуемая на нагрев проводов линии, определяется формулой

 

Q=I2Rt

 

где R — сопротивление  линии. При большой длине линии  передача энергии может стать  вообще экономически невыгодной. Для  уменьшения потерь можно, конечно, идти по пути уменьшения сопротивления R линии  посредством увеличения площади  поперечного сечения проводов. Но для уменьшения R, к примеру, в 100 раз  нужно увеличить массу провода  также в 100 раз. Ясно, что нельзя допустить  такого большого расходования дорогостоящего цветного металла, не говоря уже о  трудностях закрепления тяжелых  проводов на высоких мачтах и т. п. Поэтому потери энергии в линии  снижают другим путем: уменьшением  тока в линии. Например, уменьшение тока в 10 раз уменьшает количество выделившегося в проводниках  тепла в 100 раз, т. е. достигается тот  же эффект, что и от стократного  утяжеления провода.

 

Так как мощность тока пропорциональна произведению силы тока на напряжение, то для сохранения передаваемой мощности нужно повысить напряжение в линии передачи. Причем, чем длиннее линия передачи, тем  выгоднее использовать более высокое  напряжение. Так, например, в высоковольтной линии передачи Волжская ГЭС —  Москва используют напряжение в 500 кв. Между тем генераторы переменного  тока строят на напряжения, не превышающие 16—20 кв., так как более высокое  напряжение потребовало бы принятия более сложных специальных мер  для изоляции обмоток и других частей генераторов.

 

Поэтому на крупных электростанциях ставят повышающие трансформаторы. Трансформатор  увеличивает напряжение в линии  во столько же раз, во сколько уменьшает  силу тока. Потери мощности при этом невелики.

 

Для непосредственного  использования электроэнергии в  двигателях электропривода станков, в  осветительной сети и для других целей напряжение на концах линии  нужно понизить. Это достигается  с помощью понижающих трансформаторов. Причем обычно понижение напряжения и соответственно увеличение силы тока происходит в несколько этапов. На каждом этапе напряжение становится все меньше, а территория, охватываемая электрической сетью, - все шире. Схема передачи и распределения  электроэнергии приведена на рисунке.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Электрические станции ряда областей страны соединены  высоковольтными линиями передач, образуя общую электросеть, к  которой присоединены потребители. Такое объединение называется энергосистемой. Энергосистема обеспечивает бесперебойность  подачи энергии потребителям не зависимо от их месторасположения.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список используемой литературы:

 

1. Аргунов П. П., Гидроэлектростанции, К., 1980;
2. Бернштейн Л. Б., Приливные электростанции в современной энергетике, М., 1981;
3. Гидроэнергетические установки, под редакцией Д. С. Щавелева, Л., 1972.
4. Рыжкин В. Я., Тепловые электрические станции, М., 1976;
5. Канаев А. А., Атомные энергетические установки, Л., 1971;
6. Атомные электрические станции. Маргулова Т.Х., Подушко Л.А. М.: Энергоиздат, 1982.
7. И.Х.Ганев. Физика и расчет реактора. Учебное пособие для вузов. М, 1992, Энергоатомиздат.
8. Л.В.Матвеев, А.П.Рудик. Почти все о ядерном реакторе. М., 1990, Энергоатомиздат.