- Виробництво електроенергії. Електроенергія виробляється на електростанціях найчастіше за допомогою...
- Використання електроенергії.
Виробництво електроенергії.
Електроенергія виробляється на електростанціях найчастіше за допомогою електромеханічних індукційних генераторів. Існує 2 основних види електростанцій - теплові електростанції (ТЕС) і гідроелектричним електростанції (ГЕС) - різняться характером двигунів, які обертають ротори генераторів.
джерелом енергії на ТЕС є паливо: мазут, горючі сланці, нафта, вугільний пил. Ротори електрогенераторів приводяться в обертання за допомогою парових і газових турбін або двигунами внутрішнього згоряння (ДВЗ).
Як відомо, ККД теплових двигунів збільшується зі зростанням початкової температури робочого тіла. Тому пар, який надходить в турбіну, доводять до порядку 550 ° С при тиску близько 25 МПа . ККД ТЕС досягає 40%.
На теплових електростанціях (ТЕЦ) велика частина енергії відпрацьованого пара застосовується на промислових підприємствах і для побутових потреб. ККД ТЕЦ може досягати 60-70%.
На ГЕС для обертання роторів генераторів застосовують потенційну енергію води. Ротори приводяться в обертання гідравлічними турбінами.
Потужність станції залежить від різниці рівнів води , Які створюються греблею (напору), і від маси води, яка проходить через турбіну за 1 секунду (Витрати води).
Частина електроенергії, яка споживається в Росії (приблизно 10%), виробляється на атомних електростанціях (АЕС).
Передача електроенергії.
В основному, цей процес супроводжується суттєвими втратами, які пов'язані з нагріванням проводів ліній електропередачі струмом. згідно закону Джоуля-Ленца енергія, яка витрачається на нагрів проводів, є пропорційною квадрату сили струму і опору лінії, так що при великій довжині лінії передача електроенергії може стати економічно невигідною. Тому потрібно зменшувати силу струму , Що при заданій переданої потужності призводить до необхідності збільшення напруги. Чим довша лінія електропередачі, тим вигідніше застосовувати великі напруги (на деяких напруга досягає 500 кВ). Генератори змінного струму видають напруги, які не можуть бути більше 20 кВ (Що пов'язано з властивостями використовуваних ізоляційних матеріалів).
Тому на електростанціях ставлять підвищувальні трансформатори, які збільшують напругу і в стільки ж разів зменшують силу струму. Для подачі споживачам електроенергії необхідного (низького) напруги на кінцях лінії електропередачі ставлять трансформатори понижуючі. Зниження напруги зазвичай проводиться поетапно.
Використання електроенергії.
Основні споживачі електроенергії:
- промисловість - 70%;
- транспорт (електрична тяга);
- побутові споживачі (освітлення жител, електроприлади).
Практично вся використовувана електроенергія переходить в механічну енергію. Практично всі механізми в промисловості наводяться в рух електродвигунами.
Приблизно третина електроенергії, яка споживається промисловістю, використовується для технологічних цілей (електрозварювання, електричний нагрів і плавлення металів, електроліз і так далі).