Hva er kraft, termisk kraft, elektrisk kraft og elektriske systemer

Energi (drivstoffenergikompleks) - et område av økonomien som dekker ressurser, produksjon, transformasjon og bruk av ulike typer energi.

Energi i moderne vitenskapelig forståelse forstås det som et generelt mål for alle former for bevegelse av materie. Differensiering av termiske, mekaniske, elektriske og andre former for bevegelse av materie.

Energi kan representeres av følgende sammenkoblede blokker:

1. Naturlige energiressurser og gruvevirksomheter;

2. Raffinerier og transport av ferdig drivstoff;

3. Produksjon og overføring av elektrisk og termisk energi;

4. Forbrukere av energi, råvarer og produkter.

Sammendrag av blokker:

1) Naturressurser er delt inn i:

• fornybar (solenergi, biomasse, vannressurser);

• ikke-fornybar (kull, olje);

2) Gruvebedrifter (gruver, gruver, gassbrønner);

3) drivstoffforedlingsbedrifter (anriking, destillasjon, drivstoffrensing);

4) Transport av drivstoff (jernbanetransport, tankskip);

5) Produksjon av elektrisk og termisk energi (CHP, NPP, HPP);

6) Overføring av elektrisk og termisk energi (elektriske nettverk, rørledninger);

7) Forbrukere av energi, varme (elektrisitet og industrielle prosesser, oppvarming).

Hovedformene energi brukes i i dag er varme og elektrisitet. Energiindustri som studerer produksjon, transformasjon, transport og bruk av termisk og elektrisk energi kalles henholdsvis termisk kraftteknikk.

Energien til vannstrømmer, tidligere brukt direkte i form av mekanisk energi, er nå omdannet til vannkraftverk i elektrisk energi. Energiindustrien som studerer prosessene for å konvertere vannenergi til elektrisitet kalles vannkraft.

Åpningen av veien for bruk av kjernekraft skapte en ny gren av energi— kjernekraft eller kjernekraft… Energien til kjernefysiske prosesser omdannes til termisk og elektrisk energi og brukes i disse formene.

Spørsmål om bruk av energien til bevegelige luftmasser vurderes vindkraft. Vindkraft brukes hovedsakelig i mekanisk form. Den omhandler bruk av solenergi solenergi.

Hver av grenene av energi som vitenskap har sitt teoretiske grunnlag basert på lovene for fysiske fenomener på dette feltet.

Energi, som det viktigste området for menneskelig aktivitet, tar lang tid for storskala utvikling.

Energi er en kapitalintensiv industri. Kraften til jordens kraftverk overstiger én milliard kilowatt.

En klar forståelse av enheten og ekvivalensen mellom ulike energiformer tok form først på midten av det nittende århundre, da det allerede var opparbeidet mye erfaring med å konvertere noen former for energi til andre:

• det ble opprettet en dampmaskin som konverterte varme til mekanisk energi;

• de første kildene til elektrisk energi ble oppdaget - galvaniske celler, der den direkte konverteringen av kjemisk energi til elektrisk energi finner sted;

• ved hjelp av elektrolyse utføres den omvendte konverteringen gjentatte ganger - elektrisk energi til kjemisk energi;

• en elektrisk motor ble skapt der elektrisk energi omdannes til mekanisk energi;

• Fenomenet direkte konvertering av elektrisk energi til varme ble oppdaget.

I 1831 ble det oppdaget en metode for å konvertere mekanisk energi til elektrisk energi. Den naturlige konklusjonen av den enorme mengden akkumulerte data om transformasjon av noen former for energi til andre var oppdagelsen loven om bevaring og transformasjon av energi — en av fysikkens grunnleggende lover.

Behovet for energiomsetning skyldes at ulike prosesser krever ulike former for energi.

Energitransformasjoner er ikke begrenset til å transformere noen av dens former til andre. Termisk energi brukes ved forskjellige verdier av temperaturen til kjølevæsken (damp, gass, vann), elektrisk energi - i form av vekselstrøm eller likestrøm og ved forskjellige spenningsnivåer.

Transformasjonen av energi utføres i forskjellige maskiner, apparater og enheter, generelt, som utgjør det tekniske grunnlaget for energi.

Så i kjeleanlegg omdannes den kjemiske energien til brensler til varme, i en dampturbin blir denne varmen som bæres av vanndamp omdannet til mekanisk energi som deretter i en elektrisk generator omdannes til elektrisk energi.

I vannkraftverk, i vannturbiner og elektriske generatorer omdannes energien til vannstrømmer til elektrisk energi, i elektriske motorer omdannes elektrisk energi til mekanisk energi, etc.

Metodene for å lage og bruke ulike maskiner, apparater, enheter designet for å motta, transformere, transportere og bruke ulike former for energi er basert på de relevante delene av det teoretiske grunnlaget for energi og utgjør deler av slike tekniske vitenskaper som termisk teknikk, elektro engineering , hydraulikkteknikk og vindteknikk.

Energi - en del av energisektoren som håndterer problemene med å skaffe store mengder elektrisitet, overføre den over en avstand og distribuere den til forbrukerne, utviklingen skyldes elektriske kraftsystemer.

Et elektrisk system er et sett med sammenkoblede kraftverk, elektriske og termiske systemer, samt forbrukere av elektrisk og termisk energi, forent av enheten i prosessen med produksjon, overføring og forbruk av elektrisitet.

Elektrisk system: TPP — kombinert varme- og kraftverk, NPP — kjernekraftverk, KES — kondenskraftverk, Vannkraftverk - vannkraftverk, 1-6 — forbrukere av elektrisitet fra termiske kraftverk

Skjematisk av et termisk kondenskraftverk

Elektrisk system (elektrisk system, ES) - den elektriske delen av kraftsystemet.

Elektrisk systemskjema
Diagrammet er vist i et enkeltlinjebilde, det vil si at én linje betyr tre faser.

Teknologisk prosess i kraftsystemet

Den teknologiske prosessen er prosessen med å konvertere den primære energiressursen (fossilt brensel, vannkraft, kjernebrensel) til et sluttprodukt (elektrisitet, termisk energi). Parametrene og indikatorene for den teknologiske prosessen bestemmer effektiviteten av produksjonen.

Den teknologiske prosessen er skjematisk vist i figuren, hvorfra det kan ses at det er flere stadier av energikonvertering.

Opplegg for den teknologiske prosessen i kraftsystemet: K - kjele, T - turbin, G - generator, T - transformator, kraftledning - kraftledninger

I kjelen K blir forbrenningsenergien til brenselet omdannet til varme. Kjelen er en dampgenerator. I en turbin omdannes termisk energi til mekanisk energi. I generatoren omdannes mekanisk energi til elektrisk energi. Spenningen av elektrisk energi i prosessen med overføringen langs kraftledningen fra stasjonen til forbrukeren transformeres, noe som sikrer effektiviteten til overføringen.

Effektiviteten til den teknologiske prosessen avhenger av alle disse forbindelsene. Derfor er det et kompleks av regimeoppgaver knyttet til driften av kjeler, termiske kraftverksturbiner, turbiner av vannkraftverk, atomreaktorer, elektrisk utstyr (generatorer, transformatorer, kraftledninger , etc.). Det er nødvendig å velge sammensetningen av driftsutstyret, modusen for lading og bruk og observere alle begrensninger.

Elektrisk installasjon - en installasjon der elektrisitet produseres, produseres eller forbrukes, distribueres. Det kan være: åpent eller lukket (innendørs).

Kraftverk - et komplekst teknologisk kompleks der energien til en naturlig kilde omdannes til energien til elektrisk strøm eller varme.

Det skal bemerkes at kraftverk (spesielt termiske, kullfyrte) er hovedkildene til miljøforurensning fra energisektoren.

Elektrisk transformatorstasjon - elektrisk installasjon designet for å konvertere elektrisitet fra en spenning til en annen med samme frekvens.

Kraftoverføring (kraftlinjer) — strukturen består av forhøyede transformatorstasjoner av kraftledninger og synkende transformatorstasjoner (system av ledninger, kabler, støtter) designet for å overføre elektrisitet fra kilde til forbruker.

Nettstrøm — et sett med kraftledninger og transformatorstasjoner, dvs. enheter som kobler strøm til energiforbrukere.