4. Основные сведения об установках, передающих, распределяющих и потребляющих электроэнергию. Распределение и передача электроэнергии

Передача и распределение электроэнергии

Электроэнергия передается от источника тока со скоростью 300 тыс. км/с (т. е. в пределах нашей планеты практически мгновенно) с помощью своего носителя - электромагнитного поля. Распространение поля и связанной с ним энергии — это своеобразный волновой процесс, не похожий на перемещение концентрированных масс многих других энергоносителей, таких, как топливо, падающая вода и др. Впрочем, процессы аналогичного типа встречаются и в природе. Так, морские волны осуществляют перенос энергии ветра к берегам, где отдают эту энергию в виде прибоя.

В принципе электроэнергия может распространяться и без проводов аналогично тому, как электромагнитное поле распространяет радиосигналы. Однако экономичная передача сколько-либо существенной мощности даже на небольшие расстояния требует столь громадной частоты (миллиардов герц) и столь сложных устройств приемных и передающих антенн, что современные наука и техника не знают путей быстрого и практического осуществления такой электропередачи на Земле. Другое дело — из Космоса на Землю. Уже имеются прогнозы и предложения, приобретающие своих сторонников, с энтузиазмом разрабатывающих эту проблему. Например, рассматривается возможность создания в начале следующего века солнечных космических электростанций, "висящих" на высоте от земли 36 тыс. км (геосинхронная орбита).

От таких станций энергия могла бы передаваться на Землю мощным электромагнитным пучком сверхвысокой частоты. При длине волны 10 см пучок пройдет через атмосферу с пренебрежимо малыми потерями. Если приемную антенну построить площадью около 100 км2, то пропускная способность такой электропередачи составит 300—500 млн. кВт, правда, для этого нужно вывести на орбиту 30—50 тыс. т грузов и собрать на орбите десятки энергоспутников с антеннами диаметром по километру каждая. По расчетам все затраты окупились бы за несколько лет, а космическая электростанция работала бы до 30 лет. Разумеется, для такого строительства надо разработать совершенно новую (экологически чистую) систему транспорта грузов с Земли в Космос, перспективные варианты которой уже изучаются.

В настоящее время и в обозримом будущем решающее значение для электроэнергетики имет все же транспорт электроэнергии по металлическим проводникам, прежде всего по проводам воздушных линий электропередачи и затем по подземным кабельным линиям. По последним передаются сравнительно небольшие мощности либо они применяются лишь на малые расстояния. Воздушные линии дешевле, для их сооружения и ремонта требуются менее дефицитные материалы. Поэтому обычно применение кабеля ограничивается выводами от электростанций, вводами в города и подземными городскими и промышленными сетями, где плотностью застройки ограничивается применение воздушных линий электропередач.

Как кажется с первого взгляда, тем потребителям, которым нужна теплота (например, горячая вода для животноводства или отопления зданий), рациональнее и дешевле доставлять для этой цели не электроэнергию, а топливо, которое сжигать на местных котельных. Ведь тогда отпадает необходимость преобразования химической энергии угля в тепловую и затем в электрическую, передача электроэнергии и ее обратное преобразование в тепловую, что связано с большими потерями. Действительно, КПД использования угля при его сжигании на месте значительно выше.

Однако нужно учитывать и то обстоятельство, что пользоваться электроэнергией значительно удобнее, чем углем, а тем более дорогим и дефицитным жидким топливом. При получении теплоты в местных электрокотельных или с помощью местных теплоэлектронагревателей отпадает нужда в складах топлива, ликвидируется труд истопников, уменьшаются вредные выбросы химических отходов сжигаемого топлива и разгружаются железнодорожный и автомобильный транспорт, используемый для перевозки миллионов тонн топлива. Вместе с перечисленными факторами важно и то, что электрокотельные работают в периоды недогрузки электростанций (например, ночью), получая электроэнергию по удешевленному тарифу и улучшая график нагрузки электростанций, что способствует повышению эффективности и долговечности работы оборудования.

Транспортные потери при передаче электроэнергии на дальние расстояния меньше, чем потери при перевозках на такие же расстояния многих сортов топлива (уголь, торф, сланцы и др.). Поэтому в нашей стране уже сооружены воздушные линии электропередачи длиной более 1000 км. Сооружаются линии электропередачи на расстояния 2000-2400 км для электроснабжения центральных районов европейской части страны дешевой электроэнергией сибирских электростанций, работающих на местных углях. Но и эти расстояния не являются предельными.

Количество потребителей электроэнергии очень велико, и прокладывать к каждому из них свою линию электропередачи явно нецелесообразно. Поэтому наряду с передачей энергии на большие расстояния магистральными линиями напряжением 220—1500 кВ необходимо распределение электроэнергии с помощью электрических сетей 0,38—110 кВ.

Распределительные сети содержат большое число воздушных линий 110 кВ, подключенных (через соответствующую аппаратуру) ко вторичным обмоткам трансформаторов (мощность которых достигает сотен тысяч киловольт-ампер), установленных на крупных подстанциях, питаемых магистральными линиями. В свою очередь, линии 110 кВ питают множество более мелких подстанций, где установлены сравнительно небольшие трансформаторы (мощностью обычно менее 100 тыс. кВ х А), понижающие напряжение со 110 до 35 или 10 кВ. Напряжение 35 кВ обычно используется для электроснабжения районов с радиусом около 50 км, а 10 кВ - радиусом 15 км. Иногда применяется промежуточное напряжение 20 кВ с наиболее рациональным радиусом электроснабжения около 30 км. Линии 35, 20 и 10 кВ могут быть воздушными или кабельными.

Разветвленная сеть 35 кВ питает подстанции 35/10 или 35/0,38 кВ. Подстанции 20/0,38, 10/0,38 или 35/0,38 кВ питают воздушные и кабельные сети напряжением 380/220 В, а также наружные и внутренние электропроводки, обеспечивающие работу различных трехфазных электроприемников при напряжении 380 В и однофазных при напряжении 220 В. Таким образом работает многоярусная сеть, где все ответственные подстанции обеспечиваются не только основным питанием, но и резервным - от другой линии или от местной резервной электростанции и других источников.

Особенно ответственные электроприемники, бесперебойная работа которых необходима в целях предотвращения угрозы жизни людей, взрывов, пожаров и повреждения дорогостоящего основного оборудования, обеспечиваются электроэнергией от трех независимых взаимно резервирующих источников питания.

www.stroitelstvo-new.ru

Как передается электроэнергия на расстоянии к потребителям

Ни для кого не секрет, что электричество в наш дом попадает от электростанций, являющихся основными источниками электроэнергии. Однако между нами (потребителями) и станцией может быть сотни километров и через все это дальнее расстояние ток должен каким-то образом передаваться с максимальным КПД. В этой статье мы, собственно, и рассмотрим, как передается электроэнергия на расстоянии к потребителям.

Маршрут транспортировки электричества

Итак, как мы уже сказали, начальной точкой является электрическая станция, которая, собственно, и генерирует электроэнергию. На сегодняшний день основными видами электростанций являются гидро- (ГЭС), тепло- (ТЭС) и атомные (АЭС). Помимо этого бывают солнечные, ветровые и геотермальные эл. станции.

Далее от источника электричество передается к потребителям, которые могут находиться на дальних расстояниях. Чтобы осуществить передачу электроэнергии, нужно повысить напряжение с помощью повышающих трансформаторов (напряжение могут повысить вплоть до 1150 кВ, в зависимости от расстояния).

Хотите знать, почему электроэнергия передается при повышенном напряжении? Все очень просто. Дело в том, что при повышении напряжения уменьшается сила тока, а значит, понижается сопротивление в проводах. Это нужно для того, чтобы сократить потери мощности тока.

Соответственно от станции электричество передается на повышающий трансформатор (при необходимости), а после этого с помощью ЛЭП осуществляется передача электроэнергии на ЦРП (центрально распределительные подстанции). Последние, в свою очередь, находятся в городах или в близком расстоянии от них. На ЦРП происходит понижение напряжения до 220 или же 110 кВ, откуда электроэнергия передается к подстанциям.

Далее напряжение еще раз понижают (уже до 6-10 кВ) и происходит распределение электрической энергии по трансформаторным пунктам, именуемым также ТП. К трансформаторным пунктам электричество может передаваться не по ЛЭП, а подземной кабельной линией, т.к. в городских условиях это будет более целесообразно. Дело в том, что стоимость полосы отчуждения в городах достаточно высокая и более выгодно будет прокопать траншею и заложить кабель в ней, нежели занимать место на поверхности.

От трансформаторных пунктов электроэнергия передается к многоэтажным домам, постройкам частного сектора, гаражному кооперативу и т.д. Обращаем ваше внимание на то, что на ТП напряжение еще раз понижается, уже до привычных нам 0,4 кВ (сеть 380 вольт).

Если кратко рассмотреть маршрут передачи электроэнергии от источника к потребителям, то он выглядит следующим образом: электростанция (к примеру, 10 кВ) – повышающая трансформаторная подстанция (от 110 до 1150 кв) – ЛЭП – понижающая трансформаторная подстанция – ТП (10-0,4 кВ) – жилые дома.

Вот таким способом электричество передается по проводам в наш дом. Как вы видите, схема передачи и распределения электроэнергии к потребителям не слишком сложная, все зависит от того, насколько большое расстояние.

Наглядно увидеть, как электрическая энергия поступает в города и доходит до жилого сектора, вы можете на картинке ниже:

Более подробно об этом вопросе рассказывают эксперты:

Как электричество поступает от источника к потребителю

<center><ins class="adsbygoogle" style="display:block; text-align:center;" data-ad-layout="in-article" data-ad-format="fluid" data-ad-client="ca-pub-1812626643144578" data-ad-slot="4491286225"></ins> <script> (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({}); </script></center>

Что еще важно знать?

Также хотелось пару слов сказать о моментах, которые пересекаются с этим вопросом. Во-первых, уже достаточно долго проводятся исследования на тему того, как осуществить передачу электроэнергии без проводов. Существует множество идей, но самым перспективным на сегодняшний день решением является использование беспроводной технологии WI-Fi. Учёные из Вашингтонского университета выяснили, что этот способ вполне реален и приступили к более подробному исследованию вопроса.

Во-вторых, на сегодняшний день по ЛЭП передается переменный ток, а не постоянный. Это связано с тем, что преобразовательные устройства, которые сначала выпрямляют ток на входе, а потом снова делают его переменным на выходе, имеют достаточно высокую стоимость, что экономически не целесообразно. Однако все же пропускная способность линий электропередач постоянного тока в 2 раза выше, что также заставляет думать над тем, как ее более выгодно осуществить.

Вот мы и рассмотрели схему передачи электричества от источника к дому. Надеемся, вам стало понятно, как передается электроэнергия на расстоянии к потребителям и почему для этого используют высокое напряжение.

Будет интересно прочитать:

samelectrik.ru

Лекция 44-1. Получение, передача и распределение электроэнергии.

Производство, передача и распределение электроэнергии.

Проблема обеспечения энергией уже в самое ближайшее время станет одной из наиболее острых среди глобальных проблем человечества. Более 60% энергии вырабатывается на тепловых электростанциях (ТЭС) на органическом топливе (уголь, нефтепродукты, газ, торф), примерно 18% - на атомных (АЭС) и гидроэлектростанциях (ГЭС), а остальные 2% - на солнечных, ветровых, геотермальных и прочих электростанциях.

Производство электрической энергии в России концентрируется преимущественно на крупных электростанциях. Потребители электрической энергии – промышленность, строительство, электрифицированный транспорт, сельское хозяйство, сфера бытового обслуживания расположены в городах и сельской местности. Центры потребления электроэнергии, как правило, удалены от ее источников зачастую на расстояния в сотни и даже тысячи километров и распределены на значительной территории. В связи с этим возникает задача транспортирования электроэнергии от станций к потребителям. Эту задачу выполняют электрические сети, состоящие из линий электропередачи (ЛЭП) и подстанций.

Передача электрической энергии от электростанций до больших городов или промышленных центров на расстояния тысяч километров является сложной научно-технической проблемой.

Для уменьшения потерь на нагревания проводов необходимо уменьшить силу тока в линии передачи (ЛЭП), и, следовательно, увеличить напряжение. Обычно линии электропередачи строятся в расчете на напряжение 400–500 кВ, при этом в линиях используется трехфазный ток переменной частоты 50 Гц. На рисунке представлена схема линии передачи электроэнергии от электростанции до потребителя. Схема дает представление об использовании трансформаторов при передаче электроэнергии.

Следует отметить, что при повышении напряжения в линиях передачи увеличиваются утечки энергии через воздух. В сырую погоду вблизи проводов линии может возникнуть так называемый коронный разряд, который можно обнаружить по характерному потрескиванию. Коэффициент полезного действия линии передач не превышает 90 %.

Условная схема высоковольтной линии передачи. Трансформаторы изменяют напряжение в нескольких точках линии. На схеме изображен только один из трех проводов высоковольтной линии.

Среди приборов переменного тока, нашедших широкое применение в технике, значительное место занимают трансформаторы.

Трансформатор – прибор для преобразования напряжения и силы переменного тока при неизменной частоте.

Он был изобретен П. Н. Яблочковым в 1876 году. В 1882 году трансформатор был усовершенствован И. Ф. Усагиным.

Принцип действия трансформаторов, применяемых для повышения или понижения напряжения переменного тока, основан на явлении электромагнитной индукции.

Простейший трансформатор состоит из сердечника замкнутой формы из магнитомягкого материала, на который намотаны две обмотки: первичная и вторичная.

Первичная обмотка подсоединяется к источнику переменного тока с ЭДС e1(t), поэтому в ней возникает ток J1(t), создающий в сердечнике трансформатора переменный магнитный поток Φ, который практически без рассеяния циркулирует по замкнутому магнитному сердечнику и, следовательно, пронизывает все витки первичной и вторичной обмоток.

В режиме холостого хода, то есть при разомкнутой цепи вторичной обмотки, ток в первичной обмотке весьма мал из-за большого индуктивного сопротивления обмотки. В этом режиме трансформатор потребляет небольшую мощность.

В режиме нагрузки в цепь вторичной обмотки включается сопротивление нагрузки Rн, и в ней возникает переменный ток J2(t). Теперь полный магнитный поток Φ в сердечнике создается обоими токами. Но согласно правилу Ленца магнитный поток Φ2, создаваемый индуцированным во вторичной обмотке током J2, направлен навстречу потоку Φ1, создаваемому током J1 в первичной обмотке: Φ = Φ1 – Φ2. Отсюда следует, что токи J1 и J2 изменяются в противофазе, то есть имеют фазовый сдвиг, равный 180°.

Коэффициент k=n1/n2 есть коэффициент трансформации.

При k>1 трансформатор называется повышающим, при k<1 – понижающим.

Написанные выше соотношения, строго говоря, применимы только к идеальному трансформатору, в котором нет рассеяния магнитного потока и отсутствуют потери энергии на джоулево тепло. Эти потери могут быть связаны с наличием активного сопротивления самих обмоток и возникновением индукционных токов (токов Фуко) в сердечнике. Для уменьшения токов Фуко сердечники трансформатора изготавливают обычно из тонких стальных листов, изолированных друг от друга. Существует еще один механизм потерь энергии, связанный с гистерезисными явлениями в сердечнике. При циклическом перемагничивании ферромагнитных материалов возникают потери электромагнитной энергии, прямо пропорциональные площади петли гистерезиса.

У хороших современных трансформаторов потери энергии при нагрузках, близких к номинальным, не превышает 1–2 %, поэтому к ним приближенно применима теория идеального трансформатора.

Если пренебречь потерями энергии, то мощность P1, потребляемая идеальным трансформатором от источника переменного тока, равна мощности P2, передаваемой нагрузке.

infofiz.ru

Лекция 44-1. Получение, передача и распределение электроэнергии.

Производство, передача и распределение электроэнергии.

Трансформатор – прибор для преобразования напряжения и силы переменного тока при неизменной частоте.

Он был изобретен П. Н. Яблочковым в 1876 году. В 1882 году трансформатор был усовершенствован И. Ф. Усагиным.

Коэффициент k=n1/n2 есть коэффициент трансформации.

При k>1 трансформатор называется повышающим, при k<1 – понижающим.

infofiz.ru

4. Основные сведения об установках, передающих, распределяющих и потребляющих электроэнергию. Производство, передача и распределение электроэнергии

Uch Передача электроэнергии — PhysBook

Передача и распределение электрической энергии

Потребители электроэнергии имеются повсюду. Производится же она преимущественно в местах, близких к источникам топливо- и гидроресурсов. Электроэнергию не удается консервировать в больших количествах, поэтому возникает необходимость в передаче ее на большие расстояния.

Передача электроэнергии связана с заметными потерями, так как электрический ток нагревает провода линий электропередачи (ЛЭП). Рассчитаем электрическую мощность, теряемую в проводах ЛЭП.

Мощность, передаваемая по линии трехфазного тока при симметричной нагрузке фаз (см. § 3.7),

\(P=\sqrt{3} \cdot I \cdot U \cdot \cos \phi ,\) (3.11.1)

где I и U — действующие значения линейного напряжения и линейной силы тока, а φ — угол сдвига фаз между фазным напряжением и силой тока.

Мощность, теряемая в проводах,

\(P_{1} =3I^{2} \cdot R=3I^{2} \cdot \rho \cdot \frac{l}{S},\) (3.11.2)

или

\(P_{1} =\frac{3P^{2} }{3U^{2} \cdot \cos ^{2} \phi } \cdot \rho \cdot \frac{l}{S} =\frac{P^{2} }{U^{2} \cdot \cos ^{2} \phi } \cdot \rho \cdot \frac{l}{S}.\) (3.11.3)

Здесь ρ — удельное сопротивление материала проводов, l — их длина, S — площадь поперечного сечения.

Анализируя выражение (3.11.3), можно отыскать пути уменьшения теряемой мощности. Передаваемая мощность Ρ и дальность передачи энергии l определяются условиями электропередачи. Эти величины изменить невозможно. Удельное сопротивление ρ зависит от материала, из которого изготовлены провода. На практике используются преимущественно материалы с наименьшим значением ρ (медь, алюминий). Увеличение площади поперечного сечения проводов малоэффективно; значительное их утолщение невозможно из-за большой массы и стоимости линии. Поэтому остаются два пути уменьшения потерь электрической энергии: увеличение напряжения в линии электропередачи и повышение коэффициента мощности потребителя.

Когда коэффициент мощности cos φ мал, значительная часть энергии циркулирует по проводам от генератора к потребителям и обратно, что приводит к значительным потерям на нагревание проводов. При таком сравнительно высоком коэффициенте мощности, как cos φ = 0,8, потери в линии электропередачи, как видно из формулы (3.11.3), примерно в полтора раза больше, чем в случае, когда cos φ = 1. При современных масштабах передачи энергии повышение значения cos φ с 0,8 до 0,9 дало бы огромную экономию мощности, равную мощности нескольких крупных электростанций. Следовательно, борьба за высокий коэффициент мощности имеет народнохозяйственное значение.

Однако главный путь уменьшения потерь мощности в проводах ЛЭП — это повышение напряжения в линии передачи. Причем чем длиннее линия электропередачи, тем выгоднее использовать более высокое напряжение. Так, например, в городах электроэнергию при напряжении 220 В передают на расстояние не более 200 м, а при напряжении 6 кВ — на расстояние до 5 км. В высоковольтной ЛЭП Волжская ГЭС — Москва используют напряжение 500 кВ.

Между тем генераторы, устанавливаемые на электростанциях, рассчитаны на напряжение, не превышающее 16-20 кВ. Более высокое напряжение потребовало бы принятия сложных специальных мер для изоляции обмоток и других частей генератора.

Поэтому при передаче энергии от мощных электростанций электрический ток по шинам поступает на трансформаторные повышающие подстанции. Они состоят из силовых трансформаторов, располагаемых обычно на открытом воздухе недалеко от генераторов, распределительного устройства и щита управления. После повышения напряжения на подстанции до 35, 110, 220, 500, 750 кВ энергия направляется в район потребителя на понижающие подстанции, где напряжение понижается до 6-10 кВ.

Высоковольтные линии электропередачи (ЛЭП) — это в основном «воздушные» линии. Их делают из голых алюминиевых, сталеалюминиевых или медных проводов, укрепленных на гирляндах изоляторов, которые подвешиваются на металлических и железобетонных опорах. Расстояние между проводами выбирается с таким расчетом, чтобы была исключена возможность пробоя воздушного промежутка между проводами при раскачивании их ветром. По вершинам опор прокладываются заземленные стальные оцинкованные тросы. Они предназначены для предохранения линии от атмосферного электричества. Трос, расположенный над проводами, воспринимает на себя атмосферные электрические разряды и отводит электрические заряды в землю.

С понижающих подстанций по сети с напряжением 6-10 кВ энергия частично направляется к высоковольтным потребителям, частично на понижающие подстанции, где напряжение понижается до 220-380 В. Далее по сети с напряжением 220 и 380 В она подводится к потребителям.

На рисунке 1 представлена одна из возможных схем передачи и распределения электроэнергии от двух соединенных между собой электростанций (А и Б). Схема показана однолинейной, т. е. все три фазы линии передачи изображены одной линией. Часто понижение напряжения происходит в несколько этапов. На каждом этапе напряжение становится меньше, а охватываемая электрической сетью территория — шире.

При очень высоком напряжении между проводами начинается коронный разряд, приводящий к потерям энергии. Потери энергии на разряд могут превысить потери на нагревание. Кроме того, при высоком напряжении резко возрастают требования к изолирующим приспособлениям ЛЭП, что усложняет и удорожает ее. Все это сдерживает строительство ЛЭП сверхвысоких напряжений.

Для уменьшения потерь на коронный разряд при высоких напряжениях (500-750 кВ) каждый провод (каждая фаза) расщепляется на три отдельных провода (рис. 2). Расщепление проводов уменьшает также их индуктивное сопротивление (увеличивается cos φ линии), что приводит к увеличению пропускной способности линии передачи.

Передача электроэнергии постоянным током

Наиболее перспективным способом передачи электроэнергии на дальние расстояния является использование постоянного тока. Линии электропередачи постоянного тока позволяют передавать по тем же проводам большую энергию, так как постоянное напряжение между проводами можно сделать равным допустимому амплитудному напряжению линии переменного тока. Кроме того, при передаче электроэнергии постоянным током исчезают затруднения, связанные с индуктивным сопротивлением и емкостью линии. Это особенно существенно при передаче электроэнергии на большие расстояния.

При передаче электроэнергии постоянным током вырабатываемое генераторами электростанции переменное напряжение предварительно повышают с помощью трансформаторов, а затем с помощью выпрямителей преобразуют в постоянное напряжение. В конце линии электропередачи постоянное напряжение снова преобразуют в переменное с помощью устройств, называемых инверторами, после чего с помощью трансформаторов его понижают до нужного значения. Трудности, связанные с преобразованием постоянного тока в переменный и обратно, успешно преодолеваются.

Энергосистемы

Электрические станции ряда районов страны объединены высоковольтными линиями передач, образуя общую электрическую сеть, к которой присоединены потребители. Такое объединение, называемое энергосистемой, дает возможность сгладить «пиковые» нагрузки потребления энергии в утренние и вечерние часы. Энергосистема обеспечивает бесперебойность подачи энергии потребителям вне зависимости от места их расположения. Сейчас почти вся территория России обеспечивается электроэнергией объединенными энергетическими системами.

Литература

Мякишев Г.Я., Синяков А.З. Физика: Колебания и волны. 11 кл.: Учеб. для углубленного изучения физики. — М.: Дрофа, 2002. — С. 144-148.

www.physbook.ru

Получение, передача и распределение электроэнергии в народном хозяйстве Республики Беларусь.

⇐ ПредыдущаяСтр 19 из 40Следующая ⇒

Электроэнергетика – отрасль промышленности по выработке передачи, распределению энергетической и тепловой энергии. Дает 2,4% валовой продукции промышленности БССР (1977). Крупнейшие предприятия: Лукомльская ГРЭС, Березовская ГРЭС, Минские ТЭЦ, Новополоцкая ТЭЦ, Василевичская ГРЭС. Первая белорусская энергетическая станция действовала с 1889 года при Добрушской бумажной фабрике. В 1894 году пущена энергетическая станция мощностью 225 кВт в Минске. В 1808 году в Витебске начала работать энергетическая станция бельгийского акционерного общества. В 1913 году было 11 энергетических станций общей мощностью 5,3 тыс. Квт. Крупнейшие из них: на бумажной фабрике в Добруше (1200 кВт), Минская (960 кВт), Могилевская (430 кВт), Витебская (225 кВт), Гомельская (220 кВт). Протяженность линий электропередачи не превышала 200 км. Выработка электрической энергии 3 млн. кВт-ч. Развитая энергетика в БССР начала создаваться с осуществлением плана ГОЭЛРО. В 1926 году действовало 114 небольших электрических станций общей мощностью 7 тыс. Квт. В 1927-1930 гг. построена Белорусская ГРЭС. В 1-й пятилетке построены небольшие электрические станции в Бобруйске, Кричеве, Могилеве и др. Во 2-й пятилетке – Минская ТЭЦ № 2, Борисовская, Мозырская, Полоцкая электрические станции, Слуцкая ТЭЦ. В 1940 году закончено строительство 2-ой очереди БелГРЭС. Во время Великой Отечественной войны электроэнергетике нанесен большой ущерб, мощность электрической станции уменьшилась. После войны с помощью союзных республик энергетика БССР быстро восстановлена, построены новые предприятия. Энергосистема Республики Беларусь состоит из электростанций одного типа - тепловых. Их суммарная мощность составляет 6,5 млн. Квт. Флагманом электроэнергетики служит Лукомльская ГРЭС (ее мощность 2400 тыс. кВт). Характерно, что почти половину общей выработки электроэнергии дают ТЭЦ. Часть электроэнергии Беларусь получает от атомных электростанций, расположенных на территории соседних республик. Основу топливного баланса Республики Беларусь составляет топочный мазут. Энергетической программой республики на длительную перспективу намечается постепенное замещение значительных объемов мазута природным газом.

ЗАДАЧИ К БЛОКУ 18

1. Составить уравнение изменения силы тока в колебательном контуре, если Im = 0,05 А; Т = 10-3 с

Дано:

j0 = 0

Im = 0,05 А

Т = 10-3 с

_________

i (t) – ?

Решение:

Запишем формулу изменения силы тока в контуре в общем виде:

Подставим значения известных величин:

Ответ: i = 0,05×sin2×103p t (А)

2. Определить период собственных колебаний контура, состоящего из конденсатора емкостью 4×10-6Ф и катушки индуктивностью 9 ГН.

Дано:

С = 4×10-6 ф

L = 9 ГН

__________

Т – ?

Решение:

Запишем формулу Томсона:

Ответ: 0,038 С.

3. Э.д.с. в цепи переменного тока изменяется по закону е = 150×sin 314 t. Определить действующее значение э.д.с. и период ее изменения.

Дано:

е = 150×sin 314 t

____________

e – ?

Т – ?

Решение:

Запишем уравнение изменения э.д.с. в общем виде:

Сравнивая с данным уравнением имеем: eм = 150 В. Действующее значение в раза меньше амплитудного.

Ответ: 107 В; 0,02 С.

4. Написать уравнение мгновенного значения э.д.с. индукции, возникающей при равномерном вращении витка в однородном магнитном поле, если через 1/600 с после прохождения витком нейтрального положения мгновенное значение э.д.с. равно 5 В. Период вращения витка равен 0,02 С.

Дано:

е = 5 В

Т = 0,02 С

________

e –?

Решение:

Запишем уравнение в общем виде: Подставим значение известных величин:

Значит:

Ответ: е = 10×sin100p t

5. Первичная обмотка трансформатора имеет 800 витков. Сколько витков имеет вторичная обмотка, если напряжение трансформирует с 220 до 6 В и с 220 до 550 В?

Дано:

w1 = 800

U1 = 220 В

U2 = 6 В

_________

w2 – ?

Решение:

Откуда:

Ответ: 22; 2000.

6. Определить частоту переменного тока, циклическая частота которого равна 100?

Дано:

w = 100

_________

n – ?

Решение:

Как известно:

Ответ: 50 Гц.

7. Сколько оборотов в минуту должен совершать двухполюсный индуктор генератора переменного тока, чтобы частота тока оказалась стандартной технической?

Дано:

n = 20 Гц

________

n – ?

Решение:

n = 50 × 60 =3000 об/мин

Ответ: 3000 об/мин

8. При фазе wt = 47° мгновенное значение э.д.с. равно 180 В. Определить мгновенное значение э.д.с. при фазе 767°.

Напряжение в сети переменного тока изменяется по закону: или для двух значений:

Возьмем отношение: Откуда:

Подставим числовые значения:

Ответ: 180 В.

9. Напряжение в сети переменного тока изменяется по закону: U=210 Sin w t. Какое количество теплоты выделится в электрической плитке сопротивлением 450 Ом за 30 мин включенной в эту сеть?

Дано:

U = 210 Sinwt

R = 450 Ом

t = 30 мин =

= 1800 с

___________

Q - ?

Решение:

По закону Джоуля-Ленца: где U – действующее значение напряжения. Максимальное значение напряжения найдем сравнивая заданное в задаче уравнение с общим: U = Uм × Sinwt

Таким образом: Uм = 210 В, и

Ответ: 150 В; 90 Кдж

10. Катушка индуктивностью 20 М ГН включена в сеть переменного тока с частотой 50Гц. Определить индуктивное сопротивление катушки. Как изменится индуктивное сопротивление этой катушки, если включить ее в цепь переменного тока с частотой 1 Кгц.

Дано:

L = 20× 10-3 ГН

n1 = 50 Гц

n2 = 1× 103 Гц

___________

хL1 - ?

– ?

Решение:

Индуктивное сопротивление цепи прямо пропорционально индуктивности цепи и круговой или циклической частоте переменного тока

И значит:

Ответ: 6,28 Ом; увеличится в 20 раз.

11.Конденсатор емкостью 1 мкф включен в сеть промышленного переменного тока. Определить емкостное сопротивление конденсатора. Как изменится емкостное сопротивление конденсатора, если его включить в цепь переменного тока частотой 1 Кгц?

Дано:

С = 10-6 Ф

n1 = 50 Гц

n2 = 103 Гц

_________

хс1 –?

– ?

Решение:

Ответ: 3185 Ом; уменьшится в 20 раз.

БЛОК 19

Электромагнитные волны.

4. Основные сведения об установках, передающих, распределяющих и потребляющих электроэнергию. Распределение и передача электроэнергии

Передача и распределение электроэнергии

Как передается электроэнергия на расстоянии к потребителям

Маршрут транспортировки электричества

Что еще важно знать?

Лекция 44-1. Получение, передача и распределение электроэнергии.

Лекция 44-1. Получение, передача и распределение электроэнергии.

4. Основные сведения об установках, передающих, распределяющих и потребляющих электроэнергию. Производство, передача и распределение электроэнергии

Похожие главы из других работ:

3. Основные сведения о спектроскопии

2. Основные сведения

1. Общие сведения и основные определения

1. Общие сведения и понятия о котельных установках

1.1 Вакуумные установки. Основные сведения

2. Нанесение тонких пленок. Основные сведения

1.2 Основные сведения о предприятии

4.1 Основные сведения

- основные сведения об электрической энергии;

1. Основные сведения об электрической энергии

1. Основные сведения

2.1 Перечень приборов, потребляющих электроэнергию

1. Основные сведения о термометрах сопротивления и металлах, применяемых для их изготовления

1. Основные теоретические сведения

2. ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ О СИСТЕМЕ СОЛНЕЧНОГО ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ (ССТ)

Uch Передача электроэнергии — PhysBook

Передача и распределение электрической энергии

Передача электроэнергии постоянным током

Энергосистемы

Литература

Получение, передача и распределение электроэнергии в народном хозяйстве Республики Беларусь.