Güç nedir, termik güç, elektrik gücü ve elektrik sistemleri

Enerji (yakıt enerjisi kompleksi), çeşitli enerji türlerinin kaynaklarını, üretimini, dönüşümünü ve kullanımını kapsayan bir ekonomi alanıdır.

Enerji modern bilimsel anlayışta, maddenin tüm hareket biçimleri için genel bir ölçü olarak anlaşılmaktadır. Maddenin termal, mekanik, elektriksel ve diğer hareket biçimlerinin farklılaşması.

Enerji, aşağıdaki birbirine bağlı bloklarla temsil edilebilir:

1. Doğal enerji kaynakları ve madencilik işletmeleri;

2. Rafineriler ve bitmiş yakıtın taşınması;

3. Elektrik ve ısı enerjisi üretimi ve iletimi;

4. Enerji, hammadde ve ürün tüketicileri.

Blokların özeti:

1) Doğal kaynaklar ikiye ayrılır:

• yenilenebilir (güneş, biyokütle, su kaynakları);

• yenilenemez (kömür, petrol);

2) Maden işletmeleri (madenler, maden ocakları, gaz kuyuları);

3) yakıt işleme işletmeleri (zenginleştirme, damıtma, yakıt arıtma);

4) Yakıt taşımacılığı (demiryolu taşımacılığı, tankerler);

5) Elektrik ve ısı enerjisi üretimi (CHP, NPP, HES);

6) Elektrik ve termal enerjinin iletimi (elektrik şebekeleri, boru hatları);

7) Enerji, ısı (elektrik ve endüstriyel işlemler, ısıtma) tüketicileri.

Günümüzde enerjinin kullanıldığı başlıca formlar ısı ve elektriktir. Termal ve elektrik enerjisinin üretimi, dönüşümü, taşınması ve kullanımını inceleyen enerji endüstrilerine sırasıyla termik enerji mühendisliği denir.

Daha önce doğrudan mekanik enerji şeklinde kullanılan su akışlarının enerjisi artık hidroelektrik santrallerine dönüştürüldü elektrik enerjisinde. Su enerjisini elektriğe dönüştürme işlemlerini inceleyen enerji endüstrisine denir. hidroelektrik.

Nükleer enerji kullanımının yolunun açılması, yeni bir enerji dalı yarattı. nükleer veya nükleer enerji… Nükleer süreçlerin enerjisi, termal ve elektrik enerjisine dönüştürülür ve bu formlarda kullanılır.

Hareket eden hava kütlelerinin enerjisinin kullanımı ile ilgili sorular dikkate alınır. Rüzgar enerjisi. Rüzgar enerjisi esas olarak mekanik formda kullanılır. Güneş enerjisinin kullanımı ile ilgilenir. Güneş enerjisi.

Bir bilim olarak enerji dallarının her birinin teorik temeli, bu alandaki fiziksel olayların yasalarına dayanmaktadır.

İnsan faaliyetinin en önemli alanı olan enerjinin büyük ölçekli gelişimi uzun zaman almaktadır.

Enerji sermaye yoğun bir sektördür. Dünya'nın enerji santrallerinin gücü bir milyar kilovatı aşıyor.

Farklı enerji biçimlerinin birliği ve denkliği konusunda net bir anlayış, yalnızca on dokuzuncu yüzyılın ortalarında, bazı enerji biçimlerini diğerlerine dönüştürmede zaten çok fazla deneyim kazanıldığında şekillendi:

• ısıyı mekanik enerjiye dönüştüren bir buhar motoru yaratıldı;

• ilk elektrik enerjisi kaynakları keşfedildi - kimyasal enerjinin doğrudan elektrik enerjisine dönüştürüldüğü galvanik hücreler;

• elektroliz yoluyla, ters dönüşüm tekrar tekrar gerçekleştirilir - elektrik enerjisi kimyasal enerjiye;

• elektrik enerjisinin mekanik enerjiye dönüştürüldüğü bir elektrik motoru yaratıldı;

• elektrik enerjisinin doğrudan ısıya dönüştürülmesi olgusu keşfedildi.

1831'de mekanik enerjiyi elektrik enerjisine çeviren bir yöntem keşfedildi. Bazı enerji biçimlerinin diğerlerine dönüştürülmesine ilişkin büyük miktarda birikmiş verinin doğal sonucu, keşif oldu. enerjinin korunumu ve dönüşümü yasası - fiziğin temel yasalarından biri.

Enerji dönüşümü ihtiyacı, farklı süreçlerin farklı enerji biçimleri gerektirmesi gerçeğinden kaynaklanmaktadır.

Enerji dönüşümleri, bazı formlarını diğerlerine dönüştürmekle sınırlı değildir. Termal enerji, soğutma sıvısının (buhar, gaz, su) farklı sıcaklık değerlerinde, elektrik enerjisi - alternatif veya doğru akım şeklinde ve farklı voltaj seviyelerinde kullanılır.

Enerjinin dönüşümü, genel olarak enerjinin teknik temelini oluşturan çeşitli makine, aparat ve cihazlarda gerçekleştirilir.

Böylece kazan tesislerinde yakıtların kimyasal enerjisi ısıya, buhar türbininde ise su buharı ile taşınan bu ısı mekanik enerjiye dönüştürülür ve bu ısı daha sonra ısıya dönüştürülür. bir elektrik jeneratöründe elektrik enerjisine dönüştürülür.

Hidroelektrik santrallerde, su türbinlerinde ve elektrik jeneratörlerinde su akışlarının enerjisi elektrik enerjisine, elektrik motorlarında ise elektrik enerjisi mekanik enerjiye vb. dönüştürülür.

Çeşitli enerji formlarını almak, dönüştürmek, taşımak ve kullanmak için tasarlanmış çeşitli makineler, aparatlar, cihazlar yaratma ve kullanma yöntemleri, enerjinin teorik temellerinin ilgili bölümlerine dayanır ve ısı mühendisliği, elektrik gibi teknik bilimlerin bölümlerini oluşturur. mühendislik, hidrolik mühendislik ve rüzgar mühendisliği.

Enerji - büyük miktarlarda elektriğin elde edilmesi, uzak mesafelere iletilmesi ve tüketicilere dağıtılması problemleriyle uğraşan enerji sektörünün bir bölümü, gelişimi elektrik güç sistemlerinden kaynaklanmaktadır.

Bir elektrik sistemi, elektrik üretimi, iletimi ve tüketimi sürecinin birliği ile birleşmiş, birbirine bağlı bir dizi elektrik santrali, elektrik ve termal sistem ile elektrik ve termal enerji tüketicileridir.

Elektrik sistemi: TPP — kombine ısı ve enerji santrali, NPP — nükleer santral, KES — yoğuşmalı elektrik santrali, Hidroelektrik santrali - hidroelektrik santrali, 1-6 — termik santrallerden elektrik tüketenler

Bir termik yoğuşmalı elektrik santralinin şeması

Elektrik sistemi (elektrik sistemi, ES) — güç sisteminin elektrik kısmı.

Elektrik sistemi şeması
Diyagram, tek satırlı bir görüntüde gösterilmiştir, yani bir satır, üç faz anlamına gelir.

Güç sistemindeki teknolojik süreç

Teknolojik süreç, birincil enerji kaynağını (fosil yakıt, hidroelektrik enerji, nükleer yakıt) nihai bir ürüne (elektrik, termal enerji) dönüştürme sürecidir. Teknolojik sürecin parametreleri ve göstergeleri, üretimin verimliliğini belirler.

Teknolojik süreç, enerji dönüşümünün birkaç aşaması olduğu görülebilen şekilde şematik olarak gösterilmiştir.

Güç sistemindeki teknolojik sürecin şeması: K - kazan, T - türbin, G - jeneratör, T - trafo, elektrik hattı - elektrik hatları

Kazan K'de, yakıtın yanma enerjisi ısıya dönüştürülür. Kazan bir buhar jeneratörüdür. Bir türbinde termal enerji mekanik enerjiye dönüştürülür. Jeneratörde mekanik enerji elektrik enerjisine dönüştürülür. Elektrik enerjisinin, elektrik hattı boyunca istasyondan tüketiciye iletilmesi sürecindeki voltajı dönüştürülür ve bu da iletimin verimliliğini sağlar.

Teknolojik sürecin verimliliği tüm bu bağlantılara bağlıdır.Bu nedenle, kazanların, termik santral türbinlerinin, hidroelektrik santrallerinin türbinlerinin, nükleer reaktörlerin, elektrikli ekipmanların (jeneratörler, transformatörler, elektrik hatları) işletilmesi ile ilgili bir dizi rejim görevi vardır. , vesaire.). Operasyonel ekipmanın bileşimini, şarj etme ve kullanma şeklini seçmek ve tüm kısıtlamalara uymak gerekir.

Elektrik tesisatı - elektriğin üretildiği, üretildiği veya tüketildiği, dağıtıldığı bir tesisat. Açık veya kapalı (iç mekan) olabilir.

Enerji santrali, doğal bir kaynağın enerjisinin elektrik akımı veya ısı enerjisine dönüştürüldüğü karmaşık bir teknolojik komplekstir.

Enerji santrallerinin (özellikle termik, kömür yakıtlı) enerji sektöründen kaynaklanan çevre kirliliğinin ana kaynakları olduğu belirtilmelidir.

Elektrik trafo merkezi - elektriği aynı frekansta bir voltajdan diğerine dönüştürmek için tasarlanmış elektrik tesisatı.

Güç iletimi (elektrik hatları) - yapı, elektriği kaynaktan tüketiciye aktarmak için tasarlanmış güç hatlarının yükseltilmiş trafo merkezlerinden ve alçalan trafo merkezlerinden (teller, kablolar, destekler sistemi) oluşur.

Şebeke elektriği - bir dizi elektrik hattı ve trafo merkezi, yani. gücü bağlayan cihazlar enerji tüketicileri.