Вопрос №37. Основы электроснабжения. Электрические станции. Виды и принципы действия.

1. ГЭС.Гидроэлектростанция-совокупность сооружений, создающих напор воды, подводящих воду к турбинам и отводящих из здания станций. Технологическая схема отличается простотой процессов и надёжностью. Электрическая энергия создается преобразованием в генераторах станции механической энергии вращения турбины.

2. ТЭС. Теплоэлектростанции- в них энергия, выделяемая при сгорании угля, торфа, газа, нефти и др. преобразуется в электрическую энергию.. Процесс сжигания в котлах довольно сложен, тепловая энергия передается воде для получения в котлоагрегате перегретого пара высокого давления и температуры.

Главные недостатки:

-сложные прцессы и низкий кпд(30-40%). Остальное уходит охлаждающей воде при конденсации и дымовым газам.

- Цена эл/эн в ТЭС зависит от стоимости топлив- добычи, доставки, хранения.

В теплоэнергоцентралях ТЭЦ существует промежуточный отбор пара из турбины, который направляется потребителям или для получения горячей воды. Таким образом ТЭЦ производит как электрическую, так и тепловую энергию. КПД достигает 65-70%.

3.АЭС. В атомных электростанциях используются также паротурбинные генераторы. Топливо- ядерное горючее. Роль котла выполняет реактор. При делении ядер урана или плутония выделяющееся тепло передается специальному теплоносителю, откуда энергия передается парагенератору.

4.ДЭС. Часто при освоении новых месторождений, при разведке для временного электроснабжения применяются дизельные электростанции.

5.Также существуют приливные электростанции, солнечные, гейзерные и т.д.

Вопрос №2. Уравнения трансформатора. Коэффициент трансформации.

В первичной обмотке ЭДС самоиндукции

во вторичной обмотке ЭДС взаимоиндукции

 

Активное и полное сопротивления первичной обмотки трансформатора обозначаются R₁ и Z ₁, а вторичной -R₂ и Z ₂.

Работа трансформатора в общем случае описывается системой уравнений:

U ₁ = - E ₁ + R₁ I ₁ + jX₁ I ₁ = - E ₁ + Z ₁ I ₁ (1)

E ₂ = U ₂ + R₂ I ₂ + jX₂ I ₂ = - U ₂ + Z ₂ I ₂ (2)

W₁ I ₁ + W₂ I ₂ = W₁ I _0, (3)

где I ₀ – ток холостого хода.

Соотношение ЭДС обмоток называется коэффициентом трансформации

.

Если , то вторичная ЭДС меньше первичной и трансформатор называ­ется понижающим, при – трансформатор повышающий.

Вопрос №5. Внешняя характеристика трансформатора. Реакция якоря.

Внешняя характеристика трансформатора представляет собой зависи­мость между вторичным напряжением и током нагрузки при заданном первич­ном напряжении при .

Изменение вторичного напряжения определяют в процентах

 

При активной индуктивной нагрузке внешняя характеристика имеет вид падающей, т.к. влияние магнитного потока, образованного током нагрузки, размагничивающее.

При емкостной нагрузке – влияние намагничивающее.

Влияние магнитного потока, образованного током нагрузки (якорем) на основной магнитный поток машины, называется реакцией якоря.