Apakah kuasa, kuasa haba, kuasa elektrik dan sistem elektrik

Tenaga (kompleks tenaga bahan api) — kawasan ekonomi yang meliputi sumber, pengeluaran, transformasi dan penggunaan pelbagai jenis tenaga.

Tenaga dalam pemahaman saintifik moden, ia difahami sebagai ukuran umum untuk semua bentuk pergerakan jirim. Pembezaan bentuk haba, mekanikal, elektrik dan lain-lain bentuk pergerakan jirim.

Tenaga boleh diwakili oleh blok yang saling berkaitan berikut:

1. Sumber tenaga asli dan perusahaan perlombongan;

2. Penapisan dan pengangkutan bahan api siap;

3. Pengeluaran dan penghantaran tenaga elektrik dan haba;

4. Pengguna tenaga, bahan mentah dan produk.

Ringkasan blok:

1) Sumber alam terbahagi kepada:

• boleh diperbaharui (solar, biojisim, sumber air);

• tidak boleh diperbaharui (arang batu, minyak);

2) Perusahaan perlombongan (lombong, lombong, telaga gas);

3) perusahaan pemprosesan bahan api (pengayaan, penyulingan, penulenan bahan api);

4) Pengangkutan bahan api (pengangkutan kereta api, kapal tangki);

5) Pengeluaran tenaga elektrik dan haba (CHP, NPP, HPP);

6) Penghantaran tenaga elektrik dan haba (rangkaian elektrik, saluran paip);

7) Pengguna tenaga, haba (elektrik dan proses perindustrian, pemanasan).

Bentuk utama di mana tenaga digunakan hari ini ialah haba dan elektrik. Industri tenaga yang mengkaji pengeluaran, transformasi, pengangkutan dan penggunaan tenaga haba dan elektrik masing-masing dipanggil kejuruteraan kuasa haba.

Tenaga aliran air, yang sebelum ini digunakan secara langsung dalam bentuk tenaga mekanikal, kini ditukar kepada loji hidroelektrik dalam tenaga elektrik. Industri tenaga yang mengkaji proses menukar tenaga air kepada elektrik dipanggil kuasa hidro.

Pembukaan jalan kepada penggunaan tenaga nuklear mencipta satu cabang tenaga baharu— tenaga nuklear atau nuklear… Tenaga proses nuklear ditukar kepada tenaga haba dan elektrik dan digunakan dalam bentuk ini.

Soalan tentang penggunaan tenaga jisim udara yang bergerak dipertimbangkan tenaga angin. Tenaga angin digunakan terutamanya dalam bentuk mekanikal. Ia berkaitan dengan penggunaan tenaga suria tenaga solar.

Setiap cabang tenaga sebagai sains mempunyai asas teorinya berdasarkan hukum fenomena fizikal dalam bidang ini.

Tenaga, sebagai kawasan paling penting dalam aktiviti manusia, mengambil masa yang lama untuk pembangunan berskala besar.

Tenaga adalah industri intensif modal. Kuasa loji kuasa Bumi melebihi satu bilion kilowatt.

Pemahaman yang jelas tentang kesatuan dan kesetaraan bentuk tenaga yang berbeza terbentuk hanya pada pertengahan abad kesembilan belas, apabila banyak pengalaman telah diperolehi dalam menukar beberapa bentuk tenaga kepada yang lain:

• enjin wap dicipta yang menukar haba kepada tenaga mekanikal;

• sumber tenaga elektrik pertama ditemui - sel galvanik, di mana penukaran langsung tenaga kimia kepada tenaga elektrik berlaku;

• melalui elektrolisis, penukaran terbalik dilakukan berulang kali — tenaga elektrik kepada tenaga kimia;

• motor elektrik dicipta di mana tenaga elektrik ditukar kepada tenaga mekanikal;

• fenomena penukaran langsung tenaga elektrik kepada haba telah ditemui.

Pada tahun 1831, kaedah telah ditemui untuk menukar tenaga mekanikal kepada tenaga elektrik. Kesimpulan semula jadi dari sejumlah besar data terkumpul mengenai transformasi beberapa bentuk tenaga kepada yang lain adalah penemuan undang-undang pemuliharaan dan perubahan tenaga — salah satu undang-undang asas fizik.

Keperluan untuk penukaran tenaga adalah disebabkan oleh fakta bahawa proses yang berbeza memerlukan bentuk tenaga yang berbeza.

Transformasi tenaga tidak terhad kepada mengubah beberapa bentuknya kepada yang lain. Tenaga terma digunakan pada nilai berbeza suhu cecair penyejuk (wap, gas, air), tenaga elektrik — dalam bentuk arus ulang alik atau terus dan pada tahap voltan yang berbeza.

Transformasi tenaga dilakukan dalam pelbagai mesin, radas dan peranti, secara amnya, membentuk asas teknikal tenaga.

Jadi dalam loji dandang tenaga kimia bahan api ditukar menjadi haba, dalam turbin stim haba ini yang dibawa oleh wap air ditukar menjadi tenaga mekanikal yang kemudiannya dalam penjana elektrik ditukarkan kepada tenaga elektrik.

Dalam loji kuasa hidroelektrik, dalam turbin air dan penjana elektrik, tenaga aliran air ditukar kepada tenaga elektrik, dalam motor elektrik, tenaga elektrik ditukar kepada tenaga mekanikal, dsb.

Kaedah mencipta dan menggunakan pelbagai mesin, radas, peranti yang direka untuk menerima, mengubah, mengangkut dan menggunakan pelbagai bentuk tenaga adalah berdasarkan bahagian berkaitan asas teori tenaga dan membentuk bahagian sains teknikal seperti kejuruteraan haba, elektrik. kejuruteraan, kejuruteraan hidraulik dan kejuruteraan angin.

Tenaga - sebahagian daripada sektor tenaga yang menangani masalah mendapatkan tenaga elektrik dalam jumlah yang banyak, menghantarnya dari jauh dan mengagihkannya kepada pengguna, pembangunannya adalah disebabkan oleh sistem kuasa elektrik.

Sistem elektrik ialah satu set loji kuasa yang saling berkaitan, sistem elektrik dan haba, serta pengguna tenaga elektrik dan haba, disatukan oleh kesatuan proses pengeluaran, penghantaran dan penggunaan elektrik.

Sistem elektrik: TPP — gabungan haba dan loji kuasa, NPP — loji kuasa nuklear, KES — loji kuasa pemeluwapan, Loji hidroelektrik - loji hidroelektrik, 1-6 — pengguna elektrik daripada loji kuasa haba

Skema loji kuasa pemeluwapan haba

Sistem elektrik (sistem elektrik, ES) — bahagian elektrik sistem kuasa.

Gambar rajah sistem elektrik
Gambar rajah ditunjukkan dalam imej satu baris, iaitu satu baris bermaksud tiga fasa.

Proses teknologi dalam sistem kuasa

Proses teknologi ialah proses menukar sumber tenaga utama (bahan api fosil, kuasa hidroelektrik, bahan api nuklear) kepada produk akhir (elektrik, tenaga haba). Parameter dan penunjuk proses teknologi menentukan kecekapan pengeluaran.

Proses teknologi secara skematik ditunjukkan dalam rajah, dari mana ia dapat dilihat bahawa terdapat beberapa peringkat penukaran tenaga.

Skim proses teknologi dalam sistem kuasa: K - dandang, T - turbin, G - penjana, T - pengubah, talian kuasa - talian kuasa

Dalam dandang K, tenaga pembakaran bahan api ditukar kepada haba. Dandang adalah penjana stim. Dalam turbin, tenaga haba ditukar kepada tenaga mekanikal. Dalam penjana, tenaga mekanikal ditukar kepada tenaga elektrik. Voltan tenaga elektrik dalam proses penghantarannya di sepanjang talian kuasa dari stesen ke pengguna diubah, yang memastikan kecekapan penghantaran.

Kecekapan proses teknologi bergantung kepada semua sambungan ini.Oleh itu, terdapat kompleks tugas rejim yang berkaitan dengan operasi dandang, turbin loji kuasa haba, turbin loji hidroelektrik, reaktor nuklear, peralatan elektrik (penjana, transformer, talian kuasa). , dan lain-lain.). Ia adalah perlu untuk memilih komposisi peralatan operasi, mod pengecasan dan penggunaannya dan mematuhi semua sekatan.

Pemasangan elektrik - pemasangan di mana tenaga elektrik dihasilkan, dihasilkan atau digunakan, diagihkan. Ia boleh: terbuka atau tertutup (dalaman).

Loji kuasa — kompleks teknologi kompleks di mana tenaga sumber semula jadi ditukar kepada tenaga arus elektrik atau haba.

Perlu diingatkan bahawa loji janakuasa (terutama terma, pembakaran arang batu) adalah sumber utama pencemaran alam sekitar daripada sektor tenaga.

Pencawang elektrik — pemasangan elektrik yang direka untuk menukar elektrik daripada satu voltan kepada voltan yang lain dengan frekuensi yang sama.

Penghantaran kuasa (talian kuasa) — strukturnya terdiri daripada pencawang bertingkat talian kuasa dan pencawang menurun (sistem wayar, kabel, penyokong) yang direka untuk memindahkan tenaga elektrik daripada punca kepada pengguna.

Elektrik grid — satu set talian kuasa dan pencawang, i.e. peranti yang menyambungkan kuasa ke pengguna tenaga.