Шта је снага, топлотна енергија, електрична енергија и електрични системи

Енергетика (комплекс горива) — област привреде која обухвата ресурсе, производњу, трансформацију и коришћење различитих врста енергије.

Енергија у савременом научном схватању схвата се као општа мера за све облике кретања материје. Разликовање термичких, механичких, електричних и других облика кретања материје.

Енергија се може представити следећим међусобно повезаним блоковима:

1. Природни енергетски ресурси и рударска предузећа;

2. Рафинерије и транспорт готовог горива;

3. Производња и пренос електричне и топлотне енергије;

4. Потрошачи енергије, сировина и производа.

Резиме блокова:

1) Природни ресурси се деле на:

• обновљиви (соларни, биомаса, водни ресурси);

• необновљиви (угаљ, нафта);

2) рударска предузећа (рудници, рудници, гасне бушотине);

3) предузећа за прераду горива (обогаћивање, дестилација, пречишћавање горива);

4) превоз горива (железнички транспорт, цистерне);

5) производњу електричне и топлотне енергије (ЦХП, НЕ, ХЕ);

6) пренос електричне и топлотне енергије (електричне мреже, цевоводи);

7) Потрошачи енергије, топлоте (електрична енергија и индустријски процеси, грејање).

Главни облици у којима се енергија данас користи су топлотна и електрична енергија. Енергетске индустрије које проучавају производњу, трансформацију, транспорт и коришћење топлотне и електричне енергије називају се термоенергетика, респективно.

Енергија водених токова, која се раније користила директно у облику механичке енергије, сада је претворене у хидроелектране у електричној енергији. Енергетска индустрија која проучава процесе претварања водене енергије у електричну се назива хидроенергије.

Отварање пута ка коришћењу нуклеарне енергије створило је нову грану енергетике— нуклеарна или нуклеарна енергија… Енергија нуклеарних процеса се претвара у топлотну и електричну енергију и користи се у тим облицима.

Разматрају се питања о коришћењу енергије покретних ваздушних маса енергија ветра. Енергија ветра користи се углавном у механичком облику. Бави се коришћењем соларне енергије соларна енергија.

Свака од грана енергетике као наука има своју теоријску основу засновану на законима физичких појава у овој области.

Енергетици, као најважнијој области људске делатности, потребно је много времена за развој великих размера.

Енергетика је капитално интензивна индустрија. Снага Земљиних електрана прелази милијарду киловата.

Јасно разумевање јединства и еквиваленције различитих облика енергије формирало се тек средином деветнаестог века, када је већ стечено много искуства у претварању неких облика енергије у друге:

• створена је парна машина која је претварала топлоту у механичку енергију;

• откривени су први извори електричне енергије — галванске ћелије, у којима се врши директно претварање хемијске енергије у електричну;

• помоћу електролизе се више пута врши реверзна конверзија — електрична енергија у хемијску;

• створен је електромотор у коме се електрична енергија претвара у механичку енергију;

• откривен је феномен директног претварања електричне енергије у топлоту.

Године 1831. откривен је метод за претварање механичке енергије у електричну. Природан закључак огромне количине нагомиланих података о трансформацији једних облика енергије у друге било је откриће закон одржања и трансформације енергије — један од основних закона физике.

Потреба за конверзијом енергије је због чињенице да различити процеси захтевају различите облике енергије.

Енергетске трансформације нису ограничене на претварање неких њених облика у друге. Топлотна енергија се користи при различитим вредностима температуре расхладне течности (пара, гас, вода), електрична енергија — у облику наизменичне или једносмерне струје и на различитим нивоима напона.

Трансформација енергије се врши у разним машинама, апаратима и уређајима, који уопштено чине техничку основу енергије.

Тако се у котловским постројењима хемијска енергија горива претвара у топлоту, у парној турбини ова топлота која се преноси воденом паром претвара се у механичку енергију која се затим у електричном генератору се претвара у електричну енергију.

У хидроелектранама, у воденим турбинама и електрогенераторима, енергија водених токова се претвара у електричну енергију, код електромотора електрична енергија се претвара у механичку енергију итд.

Методе стварања и коришћења различитих машина, апарата, уређаја дизајнираних да примају, трансформишу, транспортују и користе различите облике енергије заснивају се на релевантним деловима теоријских основа енергије и чине делове техничких наука као што су термотехника, електротехника. инжењеринг, хидротехнику и ветротехнику.

Енергетика - део енергетског сектора који се бави проблемима добијања великих количина електричне енергије, преноса на даљину и дистрибуције потрошачима, за свој развој заслужни су електроенергетски системи.

Електрични систем је скуп међусобно повезаних електрана, електричних и топлотних система, као и потрошача електричне и топлотне енергије, уједињених јединством процеса производње, преноса и потрошње електричне енергије.

Електрични систем: ТЕ — комбинована топлана, НЕ — нуклеарна електрана, КЕС — кондензациона електрана, Хидроелектрана - хидроелектрана, 1-6 — потрошачи електричне енергије из термоелектрана

Шема термокондензационе електране

Електрични систем (електрични систем, ЕС) — електрични део електроенергетског система.

Шема електричног система
Дијаграм је приказан на слици у једној линији, односно једна линија значи три фазе.

Технолошки процес у електроенергетском систему

Технолошки процес је процес претварања примарног енергетског ресурса (фосилно гориво, хидроелектрана, нуклеарно гориво) у финални производ (електрична енергија, топлотна енергија). Параметри и индикатори технолошког процеса одређују ефикасност производње.

Технолошки процес је шематски приказан на слици из које се види да постоји неколико фаза конверзије енергије.

Шема технолошког процеса у електроенергетском систему: К — котао, Т — турбина, Г — генератор, Т — трансформатор, далековод — далеководи

У котлу К се енергија сагоревања горива претвара у топлоту. Котао је генератор паре. У турбини се топлотна енергија претвара у механичку енергију. У генератору се механичка енергија претвара у електричну. Напон електричне енергије у процесу њеног преноса дуж далековода од станице до потрошача се трансформише, чиме се обезбеђује ефикасност преноса.

Од свих ових прикључака зависи ефикасност технолошког процеса.Стога постоји комплекс режимских задатака који се односе на рад котлова, турбина термоелектрана, турбина хидроелектрана, нуклеарних реактора, електро опреме (генератора, трансформатора, далековода). , итд.). Неопходно је изабрати састав оперативне опреме, начин њеног пуњења и употребе и поштовати сва ограничења.

Електрична инсталација - инсталација у којој се производи, производи или троши, дистрибуира електрична енергија. Може бити: отворено или затворено (у затвореном).

Електрана — сложени технолошки комплекс на коме се енергија природног извора претвара у енергију електричне струје или топлоте.

Треба напоменути да су електране (нарочито термо, на угаљ) главни извори загађења животне средине из енергетског сектора.

Електрична трафостаница — електрична инсталација пројектована за претварање електричне енергије из једног напона у други са истом фреквенцијом.

Пренос електричне енергије (електроводи) — структура се састоји од узвишених трафостаница далековода и силазних подстаница (систем жица, каблова, носача) дизајнираних за пренос електричне енергије од извора до потрошача.

Мрежна електрична енергија — скуп далековода и трафостаница, тј. уређаја који повезују напајање са потрошачи енергије.