Послідовне та паралельне з’єднання споживачів. Резонанс напруг та струмів. Виробництво, передача, розподіл та економія електроенергії. Україна є профіцитною в галузі електричної енергії.На сьогоднішній день наша країна продукує приблизно 180 млрд. кіловат/годин. Залежно від виду джерела енергії для обертання генераторів використовують різні первинні двигуни—парові, газові і гідравлічні турбіни, двигуни внутрішнього згоряння, парові машини, вітродвигуни тощо. Отже, електрична станція — це електротехнічна споруда, на якій енергію природних джерел перетворюють в електричну енергію. Електрична енергія в Україні продукується: АЕС=53%; ТЕЦ+ТЕС=43-44% ГЕС+ГЕАС=4-5% ВЕС=0,001% СЕС надзвичайно мала кількість енергії. Електричні підстанції – пристрої, що служать для передачі і розподілу ел. Енергії в електричних системах.(Генератор струму→підстанція→споживач). Трансформаторні підстанції: 1.Підвищуючі; 2.Понижуючі. Шкала високовольтних напруг: ВН: 750кВ,500кВ,330кВ,220кВ,110кВ,35кВ,10кВ. НН:660В,380В,220В,127В,24В,12В. Всі споживачі ел.енергії поділяються на 3 категорії: 1.Відключення яких від мережі на 30 хв і більше призводить до фатальних наслідків(тому споживачі живляться від 3 незалежних ліній) 2.Міста та населені пункти із ліфтовим господарством(2 незалежних лінії). 3.Всі інші. Збереження енергії коштує у 3 рази дешевше ніж її виготовлення. Світовий досвід покращення енергетичнх показників: 1.Адміністративний-тотальний облік енергетичних ресурсів та економічно обґрунтована тарифікація. 2.Реструктуризація економіки. 3.Використання нових енергозберігаючих технологій. 4.Використання нетрадиційних джерел енергії. 5.Використання вторинних ресурсів. 6.Використання регульованого електроприводу. 7.Використання АПК(агро-промислового комплексу). 8.Пропаганда. 9.Впровадження в освітніх закладах занять з енергозбереження. Електричні станції та підстанції. Лінії електропередач. Способи економії енергії при її передачі та розподілі. Електрична енергія в Україні продукується: АЕС=53%; ТЕЦ+ТЕС=43-44% ГЕС+ГЕАС=4-5% ВЕС=0,001% СЕС надзвичайно мала кількість енергії. За призначенням електростанції діляться на: · районні, для забезпечення життєдіяльності регіону; · промислові, для забезпечення енергомістких виробництв, наприклад, металургійних, хімічних, нафтопереробних, машинобудівних; · пікові, для покриття максимумів споживання електричної потужності; · аварійні. 3.Лінії електропередач Лі́нія електропереда́чі (ЛЕП) — один з компонентів електричної мережі призначена для передачі електричної енергії. Розрізняють кабельні та повітряні лінії електропередачі. Будова повітряних ліній електропередач може мати різні форми залежно від типу лінії. Каркасом може служити простий дерев’яний стовп, що має одну чи більше поперечок для підтримки проводу. Високовольтні лінії електропередач зазвичай виконуються наступними: - Збудовані з ґратчастих стальних опор;
- Сталева опора циліндричного типу (в Україні встановлено менше 10 таких опор);
- Опори із пластику підвищеної міцності (їхнє застосування обмежене через високу вартість).
ЛЕП у кабельному виконанні найчастіше застосовується у населених пунктах та при необхідності перетину таких перешкод, як залізнична колія або автодорога. Високовольтні КЛ прокладаються на глибині понад 0,7 м та складаються з однофазних ізольованих кабелів при напрузі понад 35 кВ та трифазних -- при нижчих напругах. Способи економії енергії при її передачі та розподілі. Організаційні заходи: 1. Збільшення поперечного розрізу електромереж. 2. Підвищення рівня робочої напруги. 3. Скорочення терміну ремонту електромереж. 4. Економія електроенергії в шинах. 5. Економія електроенергії в трифазних мережах напругою до 1000 В с несиметричним навантаженням. 6. Передача і розподіл електричної енергії по повітряно-кабельних лініях у розподільних мережах 0,38 -10 кВ. Послідовне та паралельне з’єднання споживачів. Резонанс напруг та струмів. Послідовне і паралельне з'єднання в електротехніці - два основних способи з'єднання елементів електричного кола. При послідовному з'єднанні всі елементи пов'язані один з одним так, що ділянка кола не має жодного вузла. При паралельному з'єднанні всі вхідні в коло елементи об'єднані двома вузлами і не мають зв'язків з іншими вузлами. При послідовному з'єднанні провідників сила струму у всіх провідниках однакова. Послідовне з'єднання. При послідовному з'єднанні провідників сила струму в будь-яких частинах кола одна й та ж. Повна напруга в колі при послідовному з'єднанні, або напруга на полюсах джерела струму, дорівнює сумі напруг на окремих ділянках кола Загальний опір усієї ланки кола дорівнює сумі опорів Паралельне з'єднання При паралельному з'єднанні падіння напруги між двома вузлами, що поєднують елементи кола, однакове для всіх елементів. При цьому величина, зворотня загальному опору кола, дорівнює сумі величин, обернених опорам паралельно включених провідників. Сила струму в нерозгалуженій частині кола дорівнює сумі сил струмів в окремих паралельно з'єднаних провідниках. Напруга на ділянках кола і на кінцях всіх паралельно з'єднаних провідників одна й та ж. Опір ділянки визначається із рівняння і є сумою провідностей. Резонанс напруг. Резонанс напруг можливий у нерозгалуженій ділянці ланцюга, схема якого містить індуктивний L, ємнісний С и резистивный R елементи, тобто в послідовному коливальному контурі. Назва "резонанс напруг" відбиває рівність діючих значень напруг на ємнісному й індуктивному елементах при протилежних фазах, на якій обрана початкова фаза напруги. Величина має розмірність Ом і називається характеристичним опором коливального контуру. Відношення напруги на індуктивному або ємнісному елементах при резонансі до напруги U між висновками контуру, рівна відношенню характеристичного опору до опору резистивного елемента, визначає резонансні властивості коливального контуру й називається добротністю контуру Якщо при резонансі збільшити в однакове число раз індуктивний і ємнісний опори, то струм у ланцюзі не зміниться, а напруги на індуктивному і ємнісному елементах збільшаться в таке ж число раз. Можна необмежено збільшувати напруги на індуктивному і ємнісному елементах при незмінному струмі джерела. Фізичною причиною цього є коливання значної енергії, що запасається поперемінно в електричному полі ємнісного й у магнітному полі індуктивного елементів. При резонансі напруг малі кількості енергії, що надходить від джерела й втрати, що компенсує, енергії в активному опорі, достатні для підтримки незатухаючих коливань у ланцюзі щодо більших кількостей енергії магнітного й електричного полів. В електроенергетичних установках резонанс напруг - явище небажане, тому що при цьому напруги установок можуть у кілька разів перевищувати їхні робочі напруги. Але, наприклад, у радіотехніку, телефонії, автоматиці резонанс напруг застосовується для настроювання ланцюгів на задану частоту. Якщо індуктивний і ємнісний елементи з'єднані послідовно, тобто те, у моменти часу, коли енергія магнітного поля індуктивного елемента збільшується, енергія електричного поля ємнісного елемента зменшується, і навпаки. Отже, ці елементи можуть обмінюватися енергією не тільки із джерелами, але й між собою. |