Hvad er strøm, termisk strøm, elektrisk strøm og elektriske systemer

Energi (brændstofenergikompleks) — et område af økonomien, der dækker ressourcer, produktion, transformation og brug af forskellige typer energi.

Energi i moderne videnskabelig forståelse forstås det som en generel målestok for alle former for bevægelse af stof. Differentiering af termiske, mekaniske, elektriske og andre former for bevægelse af stof.

Energi kan repræsenteres af følgende indbyrdes forbundne blokke:

1. Naturlige energiressourcer og minevirksomheder;

2. Raffinaderier og transport af færdigt brændsel;

3. Produktion og transmission af elektrisk og termisk energi;

4. Forbrugere af energi, råvarer og produkter.

Oversigt over blokke:

1) Naturressourcer er opdelt i:

• vedvarende (sol, biomasse, vandressourcer);

• ikke-vedvarende (kul, olie);

2) Minevirksomheder (miner, miner, gasbrønde);

3) brændstofforarbejdningsvirksomheder (berigelse, destillation, brændstofrensning);

4) Transport af brændstof (jernbanetransport, tankskibe);

5) Produktion af elektrisk og termisk energi (CHP, NPP, HPP);

6) Transmission af elektrisk og termisk energi (elektriske netværk, rørledninger);

7) Forbrugere af energi, varme (elektricitet og industrielle processer, varme).

De vigtigste energiformer i dag er varme og elektricitet. Energiindustrier, der studerer produktion, transformation, transport og brug af termisk og elektrisk energi, kaldes henholdsvis termisk energiteknik.

Vandstrømmenes energi, der tidligere blev brugt direkte i form af mekanisk energi, er nu omdannet til vandkraftværker i elektrisk energi. Energiindustrien, der studerer processerne til at omdanne vandenergi til elektricitet, kaldes vandkraft.

Åbningen af ​​vejen til brug af atomenergi skabte en ny gren af ​​energi— atom- eller atomenergi… Energien fra nukleare processer omdannes til termisk og elektrisk energi og bruges i disse former.

Spørgsmål om brugen af ​​energien fra bevægelige luftmasser overvejes Vindenergi. Vindenergi anvendes hovedsageligt i mekanisk form. Det omhandler brugen af ​​solenergi solenergi.

Hver af grenene af energi som videnskab har sit teoretiske grundlag baseret på lovene for fysiske fænomener på dette område.

Energi, som det vigtigste område for menneskelig aktivitet, tager lang tid for storstilet udvikling.

Energi er en kapitalintensiv industri. Effekten af ​​Jordens kraftværker overstiger en milliard kilowatt.

En klar forståelse af enhed og ækvivalens af forskellige energiformer tog form først i midten af ​​det nittende århundrede, hvor der allerede var opnået megen erfaring med at omdanne nogle former for energi til andre:

• der blev skabt en dampmaskine, der omdannede varme til mekanisk energi;

• de første kilder til elektrisk energi blev opdaget - galvaniske celler, hvor den direkte omdannelse af kemisk energi til elektrisk energi finder sted;

• ved hjælp af elektrolyse udføres den omvendte omdannelse gentagne gange - elektrisk energi til kemisk energi;

• en elektrisk motor blev skabt, hvor elektrisk energi omdannes til mekanisk energi;

• fænomenet direkte omdannelse af elektrisk energi til varme blev opdaget.

I 1831 blev der opdaget en metode til at omdanne mekanisk energi til elektrisk energi. Den naturlige konklusion på den enorme mængde akkumulerede data om transformationen af ​​nogle former for energi til andre var opdagelsen loven om bevarelse og omdannelse af energi — en af ​​fysikkens grundlæggende love.

Behovet for energiomsætning skyldes, at forskellige processer kræver forskellige former for energi.

Energitransformationer er ikke begrænset til at omdanne nogle af dens former til andre. Termisk energi bruges ved forskellige værdier af kølevæskens temperatur (damp, gas, vand), elektrisk energi - i form af vekselstrøm eller jævnstrøm og ved forskellige spændingsniveauer.

Omdannelsen af ​​energi udføres i forskellige maskiner, apparater og enheder, som generelt udgør det tekniske grundlag for energi.

Så i kedelanlæg omdannes brændslernes kemiske energi til varme, i en dampturbine omdannes denne varme, som transporteres af vanddamp til mekanisk energi, som derefter i en elektrisk generator omdannes til elektrisk energi.

I vandkraftværker, i vandturbiner og elektriske generatorer omdannes vandstrømmenes energi til elektrisk energi, i elektriske motorer omdannes elektrisk energi til mekanisk energi osv.

Metoderne til at skabe og bruge forskellige maskiner, apparater, enheder designet til at modtage, transformere, transportere og bruge forskellige former for energi er baseret på de relevante sektioner af det teoretiske grundlag for energi og udgør sektioner af sådanne tekniske videnskaber som termisk teknik, elektrisk teknik, vandteknik og vindteknik.

Energi - en del af energisektoren, der beskæftiger sig med problemerne med at få store mængder elektricitet, transmittere den over en afstand og distribuere den til forbrugerne, dens udvikling skyldes elektriske kraftsystemer.

Et elektrisk system er et sæt af indbyrdes forbundne kraftværker, elektriske og termiske systemer, såvel som forbrugere af elektrisk og termisk energi, forenet af enheden i processen med produktion, transmission og forbrug af elektricitet.

Elektrisk system: TPP — kraftvarmeværk, NPP — atomkraftværk, KES — kondenskraftværk, Vandkraftværk - vandkraftværk, 1-6 — forbrugere af elektricitet fra termiske kraftværker

Skematisk af et termisk kondenskraftværk

Elektrisk system (elektrisk system, ES) — den elektriske del af elsystemet.

Elektrisk system diagram
Diagrammet er vist i et enkelt-linjebillede, det vil sige, en linje betyder tre faser.

Teknologisk proces i elsystemet

Den teknologiske proces er processen med at omdanne den primære energiressource (fossilt brændsel, vandkraft, atombrændsel) til et slutprodukt (elektricitet, termisk energi). Parametrene og indikatorerne for den teknologiske proces bestemmer effektiviteten af ​​produktionen.

Den teknologiske proces er skematisk vist i figuren, hvoraf det kan ses, at der er flere stadier af energiomsætning.

Skema for den teknologiske proces i elsystemet: K - kedel, T - turbine, G - generator, T - transformer, kraftledning - kraftledninger

I kedlen K omdannes brændslets forbrændingsenergi til varme. Kedlen er en dampgenerator. I en turbine omdannes termisk energi til mekanisk energi. I generatoren omdannes mekanisk energi til elektrisk energi. Spændingen af ​​elektrisk energi i processen med dens transmission langs elledningen fra stationen til forbrugeren omdannes, hvilket sikrer effektiviteten af ​​transmissionen.

Effektiviteten af ​​den teknologiske proces afhænger af alle disse forbindelser. Derfor er der et kompleks af regimeopgaver relateret til driften af ​​kedler, termiske kraftværksturbiner, turbiner af vandkraftværker, atomreaktorer, elektrisk udstyr (generatorer, transformere, elledninger , etc.). Det er nødvendigt at vælge sammensætningen af ​​det operationelle udstyr, opladnings- og brugsmåden og overholde alle restriktioner.

Elinstallation - et anlæg, hvor elektricitet produceres, produceres eller forbruges, distribueres. Det kan være: åbent eller lukket (indendørs).

Kraftværk - et komplekst teknologisk kompleks, hvor energien fra en naturlig kilde omdannes til energien fra elektrisk strøm eller varme.

Det skal bemærkes, at kraftværker (især termiske, kulfyrede) er de vigtigste kilder til miljøforurening fra energisektoren.

Elektrisk understation — elektrisk installation designet til at omdanne elektricitet fra en spænding til en anden med samme frekvens.

Krafttransmission (kraftledninger) — strukturen består af forhøjede understationer af kraftledninger og nedadgående understationer (system af ledninger, kabler, understøtninger) designet til at overføre elektricitet fra kilde til forbruger.

Netelektricitet — et sæt elledninger og transformerstationer, dvs. enheder, der tilslutter strøm til energiforbrugere.