Prenos a rozvod elektrickej energie je realizovaný elektrickými sieťami - internými (predajňami) a vonkajšími. Externé siete sa často nazývajú medzipredajňové siete (napájanie 3UR, 2UR a jednotlivé RP-10 kV) alebo chrbticové (napájanie cez tunely a bloky od 6UR, 5UR do 4UR). Externé siete do 1 kV v priemyselných podnikoch majú obmedzený rozvod (hlavne siete vonkajšieho osvetlenia).

Pokládka sa vykonáva izolovanými a neizolovanými (holými) vodičmi (hlavne nadzemné elektrické vedenia). Izolované drôty sa vykonávajú chránené - na elektrickú izoláciu je umiestnený kovový alebo iný plášť, ktorý chráni izoláciu pred mechanickým poškodením. Izolované vodiče: drôty, káble a šnúry. Holé drôty: hliníkové, medené, oceľové prípojnice, vodiče, troleje a holé drôty.

Pre siete sa používa tvrdo ťahaná meď potiahnutá tenkým oxidovým filmom, ktorý poskytuje dobrú odolnosť voči vplyvom atmosférických podmienok a účinkom chemických zlúčenín obsiahnutých v priemyselných emisiách. Tvrdo ťahaný hliník používaný na tieto účely je tiež pokrytý fóliou, ale podlieha korózii v blízkosti mora a mnohých priemyselných odvetví spojených s výrobou alebo používaním kyselín. Väčší elektrický odpor, horšie inštalačné a prevádzkové vlastnosti, ale nižšie náklady v porovnaní s meďou určujú jeho rozsah použitia. Oceľové vodiče musia byť pozinkované (prísady do 0,4% medi), používajú sa pre ich nízku cenu, pre nízke zaťaženie (vo vidieckych sieťach). Výhodné je použitie bimetalických, v ktorých sú oceľové drôty nesúce mechanické zaťaženie na vonkajšej strane potiahnuté vrstvou elektrolytickej medi alebo hliníka.

Preprava elektriny v systémoch napájania sa vykonáva:

1) nadzemné vedenia - zariadenia na prenos a distribúciu elektriny cez drôty umiestnené na čerstvom vzduchu a pripevnené pomocou izolátorov a tvaroviek k podperám alebo konzolám, stojanom na budovách a inžinierskych stavbách (mosty, nadjazdy, nadjazdy atď.);

2) káblové vedenia - zariadenia na prenos elektriny, pozostávajúce z jedného alebo viacerých paralelných káblov so spojovacími, blokovacími a koncovými spojkami (svorkami) a upevňovacími prvkami;

3) vodiče - zariadenia na prenos a rozvod elektriny, pozostávajúce z holých alebo izolovaných vodičov a súvisiacich izolátorov, ochranných plášťov, osvetľovacích zariadení, nosných alebo nosných konštrukcií;

4) elektrické vedenie - súbor drôtov a káblov so súvisiacimi upevneniami, nosné ochranné konštrukcie a časti.

Prierezy vodičov elektrických kanalizačných zariadení sa vyberajú: a) zahrievaním (s prihliadnutím na normálne, pohavarijné, opravné režimy) maximálnym prúdom po dobu pol hodiny; b) podľa hustoty ekonomického prúdu; c) podľa podmienok dynamického pôsobenia a ohrevu pri skrate.

Normalizovaná hodnota pre vykurovanie a ekonomickú hustotu prúdu j eq je určená PUE. Nevyberajte na základe ekonomickej hustoty prúdu: siete priemyselných podnikov a štruktúr do 1 kV at T max až 4000-5000; odbočky k jednotlivým elektrickým prijímačom a predradníkom s napätím do 1 kV; osvetľovacie siete priemyselných podnikov, obytných a verejných budov; prípojnice a prípojnice pre vonkajšie rozvádzače a 3. rozvodné rozvádzače všetkých napätí; siete dočasných stavieb, ako aj zariadenia so životnosťou 3-5 rokov.

V elektrických inštaláciách nad 1 kV v skratovom režime je potrebné skontrolovať: a) káble a iné vodiče, vodiče, ako aj ich nosné a nosné konštrukcie; b) nadzemné vedenia so skratovým rázovým prúdom rovným 50 kA alebo viac, aby sa zabránilo bičovaniu vodičov pri dynamickom pôsobení skratových prúdov, v elektrických inštaláciách pod 1 kV - iba vodiče, rozvodné dosky a elektrické skrine. Odolné voči skratovým prúdom sú tie prvky prenosu elektriny, ktoré za konštrukčných podmienok odolávajú účinkom týchto prúdov bez toho, aby boli vystavené elektrickému a mechanickému poškodeniu alebo deformácii.

Podľa režimu skratu pri napätiach nad 1 kV sa nekontrolujú nasledujúce prvky:

chránené poistkami s vložkami (pre elektrodynamický odpor - pre menovitý prúd vložiek do 60 A a bez ohľadu na to - pre tepelný odpor),

v obvodoch k jednotlivým prijímačom vrátane dielenských transformátorov s celkovým výkonom do 2,5 MVA a s vyšším napätím do 20 kV [ak sú súčasne splnené tieto podmienky: a) je zabezpečený požadovaný stupeň redundancie v elektrickom resp. technologická časť navrhnutá tak, aby odstavením určených prijímačov nedošlo k narušeniu technologického procesu, b) poškodenie vodiča pri skrate nemôže spôsobiť výbuch alebo požiar, c) je možná výmena vodiča bez výraznejších ťažkostí];

vodiči nezodpovedných individuálnych prijímačov,

drôty nadzemného vedenia;

prúdových a napäťových transformátorov za určitých podmienok

Teplota ohrevu vodičov pri skrate by nemala prekročiť nasledujúce maximálne prípustné hodnoty °C

meď 300

hliník 200

Izolované káble:

papier pre napätie do 10 kV 200

polyvinylchloridová guma 150

polyetylén 120

vo fyzike

na tému „Výroba, prenos a využitie elektriny“

Žiaci 11. ročníka A

Mestský vzdelávací ústav č.85

Catherine.

Abstraktný plán.

Úvod.

1. Výroba elektriny.

1. typy elektrární.

2. alternatívne zdroje energie.

2. Prenos elektriny.

transformátory.

3. Spotreba elektriny.

Úvod.

Zrod energie nastal pred niekoľkými miliónmi rokov, keď sa ľudia naučili používať oheň. Oheň im dal teplo a svetlo, bol zdrojom inšpirácie a optimizmu, zbraňou proti nepriateľom a divokým zvieratám, náprava, pomocník v poľnohospodárstve, konzervant potravín, technologická pomôcka a pod.

Objavil sa úžasný mýtus o Prometheovi, ktorý dal ľuďom oheň Staroveké Grécko oveľa neskôr ako v mnohých častiach sveta pomerne sofistikované metódy manipulácie s ohňom, jeho výroby a hasenia, uchovávania ohňa a racionálne využitie palivo.

Dlhé roky sa oheň udržiaval spaľovaním rastlinných zdrojov energie (drevo, kríky, trstina, tráva, suché riasy atď.) a potom sa zistilo, že na udržanie ohňa je možné použiť fosílne látky: uhlie, ropa, bridlica , rašelina.

Dnes zostáva energia hlavnou zložkou ľudského života. Umožňuje vytvárať rôzne materiály a je jedným z hlavných faktorov vývoja nových technológií. Jednoducho povedané, bez masteringu rôzne druhy energie, človek nie je schopný plnohodnotne existovať.

Vytváranie energie.

Typy elektrární.

Tepelná elektráreň (TPP), elektráreň, ktorá vyrába elektrickú energiu ako výsledok premeny tepelnej energie uvoľnenej pri spaľovaní fosílnych palív. Prvé tepelné elektrárne sa objavili koncom 19. storočia a rozšírili sa. V polovici 70. rokov 20. storočia boli hlavným typom elektrární tepelné elektrárne.

V tepelných elektrárňach sa chemická energia paliva premieňa najskôr na mechanickú energiu a potom na elektrickú energiu. Palivom pre takúto elektráreň môže byť uhlie, rašelina, plyn, bridlica a vykurovací olej.

Tepelné elektrárne sa delia na kondenzácii(IES), určené len na výrobu elektrickej energie, a kombinované teplárne a elektrárne(CHP), produkujúce okrem elektrickej energie aj tepelnú energiu vo forme horúca voda a pár. Veľké CPP regionálneho významu sa nazývajú štátne okresné elektrárne (SDPP).

Najjednoduchší schematický diagram uhoľného IES je znázornený na obrázku. Uhlie sa privádza do palivového zásobníka 1 a z neho do drviacej jednotky 2, kde sa mení na prach. Uhoľný prach vstupuje do pece generátora pary (parného kotla) 3, ktorý má sústavu rúrok, v ktorých cirkuluje chemicky čistená voda, nazývaná napájacia voda. V kotli sa voda ohrieva, odparuje a výsledná nasýtená para sa privedie na teplotu 400-650 °C a pod tlakom 3-24 MPa vstupuje parovodom do parnej turbíny 4. Parametre pary závisia na výkone jednotiek.

Tepelné kondenzačné elektrárne majú nízku účinnosť (30 – 40 %), pretože väčšina energie sa stráca v spalinách a chladiacej vode kondenzátora. Je výhodné stavať CPP v tesnej blízkosti miest výroby paliva. V tomto prípade môžu byť spotrebitelia elektriny umiestnení v značnej vzdialenosti od stanice.

Elektráreň na kombinovanú výrobu tepla a elektriny sa od kondenzačnej stanice líši tým, že je na nej inštalovaná špeciálna vykurovacia turbína s odsávaním pary. V tepelnej elektrárni sa jedna časť pary úplne spotrebuje v turbíne na výrobu elektriny v generátore 5 a potom vstupuje do kondenzátora 6 a druhá, ktorá má vyššiu teplotu a tlak, sa odoberá z medzistupňa turbína a slúži na zásobovanie teplom. Kondenzát je privádzaný čerpadlom 7 cez odvzdušňovač 8 a potom napájacím čerpadlom 9 do parogenerátora. Množstvo odobratej pary závisí od potreby tepelnej energie podnikov.

Účinnosť tepelných elektrární dosahuje 60-70%. Takéto stanice sú zvyčajne postavené v blízkosti spotrebiteľov - priemyselných podnikov alebo obytných oblastí. Najčastejšie jazdia na dovezené palivo.

Termálne stanice s plynová turbína(GTPP), paroplyn(PHP) a dieselové závody.

V spaľovacej komore elektrárne s plynovou turbínou sa spaľuje plyn alebo kvapalné palivo; produkty spaľovania s teplotou 750-900 ºС vstupujú do plynovej turbíny, ktorá otáča elektrický generátor. Účinnosť takýchto tepelných elektrární je zvyčajne 26-28%, výkon - až niekoľko stoviek MW . GTPP sa zvyčajne používajú na pokrytie špičiek elektrického zaťaženia. Účinnosť PGES môže dosiahnuť 42 - 43%.

Najekonomickejšie sú veľké elektrárne s tepelnou parnou turbínou (skrátene TPP). Väčšina tepelných elektrární u nás využíva ako palivo uhoľný prach. Na výrobu 1 kWh elektriny sa spotrebuje niekoľko stoviek gramov uhlia. V parnom kotli sa viac ako 90 % energie uvoľnenej palivom prenáša na paru. V turbíne sa kinetická energia prúdov pary prenáša na rotor. Hriadeľ turbíny je pevne spojený s hriadeľom generátora.

Moderné parné turbíny pre tepelné elektrárne sú veľmi pokrokové, vysokorýchlostné, vysoko ekonomické stroje s dlhou životnosťou. Ich výkon v jednohriadeľovej verzii dosahuje 1 milión 200 tisíc kW, a to nie je limit. Takéto stroje sú vždy viacstupňové, to znamená, že zvyčajne majú niekoľko desiatok kotúčov s pracovnými lopatkami a pred každým kotúčom rovnaký počet skupín trysiek, ktorými prúdi prúd pary. Tlak a teplota pary postupne klesajú.

Z fyzikálneho kurzu je známe, že účinnosť tepelných motorov sa zvyšuje so zvyšujúcou sa počiatočnou teplotou pracovnej tekutiny. Para vstupujúca do turbíny je preto privedená na vysoké parametre: teplota - takmer 550 ° C a tlak - až 25 MPa. Účinnosť tepelných elektrární dosahuje 40 %. Väčšina z energia sa stráca spolu s horúcou výfukovou parou.

Vodná elektráreň (vodná elektráreň), komplex konštrukcií a zariadení, cez ktoré sa premieňa energia prúdenia vody na elektrickú energiu. Vodná elektráreň pozostáva zo sériového okruhu hydraulické konštrukcie, zabezpečenie potrebnej koncentrácie prúdu vody a vytvárania tlaku a energetické zariadenia, ktoré premieňajú energiu vody pohybujúcej sa pod tlakom na mechanickú rotačnú energiu, ktorá sa zase premieňa na elektrickú energiu.

Tlak vodnej elektrárne vzniká koncentráciou spádu rieky v priestore využívanom priehradou, príp. odvodenie, alebo priehrada a odklon spolu. Hlavné energetické zariadenie vodnej elektrárne sa nachádza v budove vodnej elektrárne: v strojovni elektrárne - hydraulické jednotky, pomocné zariadenia, automatické riadiace a monitorovacie zariadenia; v centrálnom riadiacom stanovišti - konzola operátor-dispečer resp automobilový prevádzkovateľ vodnej elektrárne. Zvyšovanie trafostanica Nachádza sa tak vo vnútri budovy vodnej elektrárne, ako aj v samostatných budovách alebo na voľnom priestranstve. Spínacie prístroječasto umiestnené na otvorenom priestranstve. Budovu vodnej elektrárne možno rozdeliť na časti s jedným alebo viacerými blokmi a pomocným zariadením, oddelené od priľahlých častí budovy. V budove vodnej elektrárne alebo vo vnútri sa vytvára miesto inštalácie na montáž a opravu rôznych zariadení a na pomocné operácie pri údržbe vodnej elektrárne.

Podľa inštalovaného výkonu (v MW) rozlišovať medzi vodnými elektrárňami mocný(viac ako 250), priemer(do 25) a malý(do 5). Výkon vodnej elektrárne závisí od tlaku (rozdiel medzi hladinami proti prúdu a po prúde). ), prietok vody používaný v hydraulických turbínach a účinnosť hydraulického agregátu. Tlak a prietok vody sa z viacerých dôvodov (napríklad v dôsledku sezónnych zmien hladiny vody v nádržiach, kolísania zaťaženia elektrizačnej sústavy, opráv hydraulických agregátov alebo vodných stavieb a pod.) neustále menia a navyše sa prietok mení pri regulácii výkonu vodnej elektrárne. Prevádzka vodnej elektrárne má ročné, týždenné a denné cykly.

Na základe maximálneho používaného tlaku sa vodné elektrárne delia na vysoký tlak(viac ako 60 m), stredný tlak(od 25 do 60 m) A nízky tlak(od 3 do 25 m). Na nížinných riekach tlaky zriedka presahujú 100 m, v horských podmienkach môže priehrada vytvárať tlaky až 300 m a viac a pomocou odvodenia - až 1500 m. Rozdelenie vodných elektrární podľa použitého tlaku je približného, ​​podmieneného charakteru.

Podľa vzoru využívania vodných zdrojov a koncentrácie tlaku sa vodné elektrárne zvyčajne delia na kanál , priehrada , odklon s tlakovým a beztlakovým odklonom, zmiešaný, prečerpávací A prílivový .

V prietokových a priehradných vodných elektrárňach je tlak vody vytváraný priehradou, ktorá blokuje rieku a zvyšuje hladinu vody v hornom bazéne. Zároveň je nevyhnutné určité zaplavenie údolia rieky. Prietočné a priehradné vodné elektrárne sú postavené tak na nížinných vysokovodných riekach, ako aj na horských riekach, v úzkych stlačených údoliach. Prietočné vodné elektrárne sa vyznačujú tlakom do 30-40 m.

Pri vyšších tlakoch sa ukazuje ako nevhodné prenášať hydrostatický tlak vody do budovy vodnej elektrárne. V tomto prípade sa používa typ priehrada K odpadovej vode prilieha vodná elektráreň, v ktorej je tlakové čelo po celej dĺžke blokované hrádzou a budova vodnej elektrárne sa nachádza za hrádzou.

Iný typ rozloženia prehradený Vodná elektráreň zodpovedá horským podmienkam s relatívne nízkymi prietokmi riek.

IN derivačný Koncentrácia spádu vodnej elektrárne sa vytvára odklonom; voda na začiatku využívaného úseku toku je odvádzaná z koryta privádzačom so sklonom výrazne menším ako je priemerný sklon toku v tomto úseku a s narovnávaním zákrut a zákrut koryta. Koniec odklonu je privedený na miesto budovy vodnej elektrárne. Odpadová voda sa buď vracia do rieky, alebo sa dodáva do ďalšej obchádzkovej vodnej elektrárne. Odklon je prospešný, keď je sklon rieky vysoký.

Osobitné miesto medzi vodnými elektrárňami zaujíma prečerpávacích elektrární(PSPP) a prílivové elektrárne(PES). Výstavba prečerpávacích elektrární je poháňaná rastúcim dopytom po špičkovom výkone vo veľkých energetických sústavách, ktorý určuje výrobnú kapacitu potrebnú na pokrytie špičkového zaťaženia. Schopnosť prečerpávacích elektrární akumulovať energiu je založená na skutočnosti, že voľnú elektrickú energiu v elektrizačnej sústave po určitú dobu využívajú bloky prečerpávacích elektrární, ktoré v čerpacom režime čerpajú vodu z nádrže. do horného skladovacieho bazéna. Počas obdobia špičkového zaťaženia sa nahromadená energia vracia do energetického systému (voda z horného bazéna vstupuje do tlakového potrubia a roztáča hydraulické jednotky fungujúce ako generátor prúdu).

PES premieňa energiu morského prílivu a odlivu na elektrinu. Elektrina prílivových vodných elektrární, vzhľadom na niektoré vlastnosti spojené s periodickým charakterom odlivu a odlivu, môže byť v energetických systémoch využívaná iba v spojení s energiou regulačných elektrární, ktoré kompenzujú výpadky prúdu. prílivových elektrární v priebehu dní alebo mesiacov.

Najdôležitejšou vlastnosťou hydroenergetických zdrojov v porovnaní s palivovými a energetickými zdrojmi je ich nepretržitá obnoviteľnosť. Absencia potreby paliva pre vodné elektrárne určuje nízke náklady na elektrinu vyrobenú vo vodných elektrárňach. Preto výstavba vodných elektrární napriek významným špecifickým kapitálovým investíciám k 1 kW inštalovaný výkon a dlhé doby výstavby boli a sú pripisované veľký význam, najmä ak je to spojené s umiestnením energeticky náročných odvetví.

Jadrová elektráreň (JE), elektráreň, v ktorej sa atómová (jadrová) energia premieňa na elektrickú energiu. Generátorom energie v jadrovej elektrárni je jadrový reaktor. Výsledkom je teplo uvoľnené v reaktore reťazová reakciaštiepenie jadier niektorých ťažkých prvkov sa potom rovnako ako v klasických tepelných elektrárňach (TPP) premieňa na elektrickú energiu. Na rozdiel od tepelných elektrární, ktoré bežia na fosílne palivá, jadrové elektrárne bežia jadrové palivo(na základe 233 U, 235 U, 239 Pu). Zistilo sa, že svetové energetické zdroje jadrového paliva (urán, plutónium atď.) výrazne prevyšujú energetické zdroje prírodných rezervácií organické palivo (ropa, uhlie, zemný plyn atď.). To otvára široké vyhliadky na uspokojenie rýchlo rastúcich požiadaviek na palivo. Okrem toho je potrebné brať do úvahy stále sa zvyšujúci objem spotreby uhlia a ropy na technologické účely vo svete. chemický priemysel, ktorá sa stáva vážnym konkurentom tepelným elektrárňam. Napriek objavom nových ložísk organického paliva a zdokonaľovaniu metód jeho výroby je vo svete tendencia k relatívnemu zvyšovaniu jeho nákladov. To vytvára najťažšie podmienky pre krajiny s obmedzenými zásobami fosílnych palív. Je zjavná potreba rýchleho rozvoja jadrovej energetiky, ktorá už dnes zaujíma popredné miesto v energetickej bilancii mnohých priemyselných krajín na celom svete.

Schematický diagram jadrovej elektrárne s vodou chladeným jadrovým reaktorom je na obr. 2. Teplo uvoľnené v jadro reaktor chladiaca kvapalina, je odoberaná vodou z 1. okruhu, ktorá je prečerpávaná cez reaktor obehovým čerpadlom.Ohriata voda z reaktora vstupuje do výmenníka tepla (parogenerátora) 3, kde odovzdáva teplo prijaté v reaktore vode 2. okruhu. Voda 2. okruhu sa v parogenerátore vyparí a vytvorí sa para, ktorá potom vstupuje do turbíny 4.

V jadrových elektrárňach sa najčastejšie používajú 4 typy tepelných neutrónových reaktorov:

1) voda-voda s obyčajná voda ako moderátor a chladiaca kvapalina;

2) grafit-voda s vodným chladivom a grafitovým moderátorom;

3) ťažká voda s vodným chladivom a ťažkou vodou ako moderátorom;

4) graffito - plyn s chladiacou kvapalinou a grafitovým moderátorom.

Voľba prevažne používaného typu reaktora je daná najmä nahromadenými skúsenosťami v nosnom reaktore, ako aj dostupnosťou potrebného priemyselného zariadenia, surovinovými zásobami a pod.

Reaktor a jeho servisné systémy zahŕňajú: samotný reaktor s biologickou ochranou , výmenníky tepla, čerpadlá alebo dúchacie jednotky, ktoré cirkulujú chladivo, potrubia a armatúry pre cirkulačný okruh, zariadenia na prekládku jadrového paliva, špeciálne ventilačné systémy, systémy núdzového chladenia atď.

Na ochranu personálu jadrovej elektrárne pred ožiarením je reaktor obklopený biologickým tienením, ktorého hlavnými materiálmi sú betón, voda a serpentínový piesok. Zariadenie okruhu reaktora musí byť úplne utesnené. Je zabezpečený systém monitorovania miest možných únikov chladiva, prijímajú sa opatrenia, aby netesnosti a poruchy okruhu neviedli k rádioaktívnym emisiám a kontaminácii areálu jadrovej elektrárne a okolia. Rádioaktívny vzduch a malé množstvo pár chladiacej kvapaliny v dôsledku prítomnosti netesností z okruhu sú odvádzané z bezobslužných miestností jadrovej elektrárne špeciálnym ventilačným systémom, v ktorom sú umiestnené čistiace filtre a zásobníky plynu, aby sa eliminovala možnosť znečistenia ovzdušia. Dodržiavanie pravidiel radiačnej bezpečnosti personálom JE monitoruje služba dozimetrickej kontroly.

Prítomnosť biologickej ochrany, špeciálneho vetracieho a havarijného chladiaceho systému a dozimetrickej monitorovacej služby umožňuje úplne chrániť obsluhujúci personál JE pred škodlivými účinkami rádioaktívneho žiarenia.

Jadrové elektrárne, ktorých je najviac moderný vzhľad elektrárne majú oproti iným typom elektrární množstvo významných výhod: za bežných prevádzkových podmienok vôbec neznečisťujú životné prostredie, nevyžadujú pripojenie k zdroju surovín, a preto môžu byť umiestnené takmer kdekoľvek. Nové bloky majú kapacitu takmer rovnakú ako priemerná vodná elektráreň, ale faktor využitia inštalovaného výkonu v jadrovej elektrárni (80 %) výrazne prevyšuje túto hodnotu pre vodnú elektráreň alebo tepelnú elektráreň.

JE za normálnych prevádzkových podmienok prakticky nemajú žiadne významné nevýhody. Nemožno si však nevšimnúť nebezpečenstvo jadrových elektrární za možných okolností vyššej moci: zemetrasenia, hurikány atď. - tu staré modely energetických blokov predstavujú potenciálne nebezpečenstvo radiačnej kontaminácie území v dôsledku nekontrolovaného prehrievania reaktora.

Alternatívne zdroje energie.

Energia slnka.

IN V poslednej dobe záujem o problém používania solárna energia sa prudko zvýšil, pretože potenciál energie založený na využití priameho slnečného žiarenia je mimoriadne vysoký.

Najjednoduchším kolektorom slnečného žiarenia je čierny kovový (zvyčajne hliníkový) plech, vo vnútri ktorého sú rúrky, v ktorých cirkuluje kvapalina. Zohrievaná slnečnou energiou absorbovanou kolektorom sa kvapalina dodáva na priame použitie.

Solárna energia je jedným z materiálovo najnáročnejších druhov výroby energie. Veľkoplošné využívanie slnečnej energie so sebou prináša gigantický nárast potreby materiálov a následne aj pracovných zdrojov na ťažbu surovín, ich obohacovanie, získavanie materiálov, výrobu heliostatov, kolektorov, iných zariadení a ich prepravu.

Elektrická energia generovaná slnečnými lúčmi je stále oveľa drahšia ako tá získaná tradičnými spôsobmi. Vedci dúfajú, že experimenty, ktoré uskutočnia na pilotných zariadeniach a staniciach, pomôžu vyriešiť nielen technické, ale aj ekonomické problémy.

Veterná energia.

Energia pohybujúcich sa vzdušných hmôt je obrovská. Zásoby veternej energie sú viac ako stokrát väčšie ako zásoby vodnej energie všetkých riek na planéte. Vetry fúkajú neustále a všade na zemi. Klimatické podmienky umožňujú rozvoj veternej energie na rozsiahlom území.

Dnes však veterné motory pokrývajú len tisícinu svetovej spotreby energie. Preto sa pri vytváraní návrhov veterného kolesa, srdca každej veternej elektrárne, podieľajú leteckí špecialisti, ktorí vedia vybrať najvhodnejší profil listu a študovať ho vo veternom tuneli. Vďaka úsiliu vedcov a inžinierov bola vytvorená široká škála návrhov moderných veterných turbín.

Energia Zeme.

Ľudia už dlho vedia o spontánnych prejavoch gigantickej energie ukrytej v hlbinách zemegule. Pamäť ľudstva uchováva legendy o katastrofických sopečných erupciách, ktoré zabili milióny ľudí ľudské životy, ktoré zmenili vzhľad mnohých miest na Zemi na nepoznanie. Sila erupcie aj relatívne malej sopky je kolosálna, je mnohonásobne väčšia ako sila najväčších elektrární vytvorených ľudskou rukou. Pravda, o priamom využívaní energie sopečných erupcií sa netreba baviť, ľudia ešte nemajú schopnosť tento rebelantský živel skrotiť.

Energia Zeme je vhodná nielen na vykurovanie priestorov, ako je to na Islande, ale aj na výrobu elektriny. Elektrárne využívajúce horúce podzemné pramene fungujú už dlho. Prvá takáto elektráreň, stále s veľmi nízkym výkonom, bola postavená v roku 1904 v malom talianskom meste Larderello. Postupne výkon elektrárne rástol, do prevádzky sa uvádzali stále nové a nové bloky, využívali sa nové zdroje teplej vody a dnes už výkon stanice dosiahol impozantnú hodnotu 360-tisíc kilowattov.

Prenos elektriny.

Transformátory.

Kúpili ste si chladničku ZIL. Predajca vás upozornil, že chladnička je určená na sieťové napätie 220 V. A vo vašom dome je sieťové napätie 127 V. Bezvýchodisková situácia? Vôbec nie. Musíte len urobiť dodatočné náklady a kúpiť transformátor.

Transformátor- veľmi jednoduché zariadenie, ktoré umožňuje zvyšovať aj znižovať napätie. Premena striedavého prúdu sa vykonáva pomocou transformátorov. Transformátory prvýkrát použil v roku 1878 ruský vedec P. N. Yablochkov na napájanie „elektrických sviečok“, ktoré vynašiel, v tom čase nového svetelného zdroja. Myšlienku P. N. Yablochkova vyvinul zamestnanec Moskovskej univerzity I. F. Usagin, ktorý navrhol vylepšené transformátory.

Transformátor pozostáva z uzavretého železného jadra, na ktorom sú umiestnené dve (niekedy aj viac) cievky s drôtenými vinutiami (obr. 1). Jedno z vinutí, nazývané primárne vinutie, je pripojené k zdroju striedavého napätia. Druhé vinutie, ku ktorému je pripojená „záťaž“, t.j. prístroje a zariadenia, ktoré spotrebúvajú elektrickú energiu, sa nazýva sekundárne.

Činnosť transformátora je založená na fenoméne elektromagnetickej indukcie. Pri prechode striedavého prúdu cez primárne vinutie sa v železnom jadre objaví striedavý magnetický tok, ktorý v každom vinutí vybudí indukovaný emf. Navyše okamžitá hodnota indukovaného emf e V akékoľvek otočenie primárneho alebo sekundárneho vinutia podľa Faradayovho zákona je určené vzorcom:

e = - Δ F/ Δ t

Ak F= Ф 0 сosωt, teda

e = ω Ф 0 hriech ω t , alebo

e = E 0 hriech ω t ,

Kde E 0 = ω Ф 0 - amplitúda EMF v jednom otočení.

V primárnom vinutí, ktoré má n 1 otáčky, celkové indukované emf e 1 rovná p 1 e.

V sekundárnom vinutí je celkové emf. e 2 rovná p 2 e, Kde n 2- počet závitov tohto vinutia.

Z toho vyplýva

e 1 e2 = n1n2 . (1)

Sumárne napätie u 1 , aplikované na primárne vinutie a EMF e 1 by sa mal rovnať poklesu napätia v primárnom vinutí:

u 1 + e 1 = i 1 R 1 , Kde R 1 - aktívny odpor vinutia, a i 1 - prúdová sila v ňom. Táto rovnica priamo vyplýva zo všeobecnej rovnice. Zvyčajne je aktívny odpor vinutia malý a i 1 R 1 možno zanedbať. Preto

u 1 ≈ -e 1 . (2)

Keď je sekundárne vinutie transformátora otvorené, netečie v ňom žiadny prúd a platí nasledujúci vzťah:

u 2 ≈ - e 2 . (3)

Keďže okamžité hodnoty emf e 1 A e 2 zmena fázy, potom ich pomer vo vzorci (1) možno nahradiť pomerom efektívnych hodnôt E 1 A E 2 týchto EMF alebo, berúc do úvahy rovnosť (2) a (3), pomer efektívnych hodnôt napätia U 1 a U 2 .

U 1 /U 2 = E 1 / E 2 = n 1 / n 2 = k . (4)

Rozsah k nazývaný transformačný pomer. Ak k>1, potom je transformátor zostupný, keď k <1 - zvyšujúci sa

Keď je obvod sekundárneho vinutia uzavretý, prúdi v ňom prúd. Potom pomer u 2 ≈ - e 2 už nie je presne splnené, a teda spojenie medzi U 1 a U 2 sa stáva zložitejším ako v rovnici (4).

Podľa zákona o zachovaní energie sa výkon v primárnom okruhu musí rovnať výkonu v sekundárnom okruhu:

U 1 ja 1 = U 2 ja 2, (5)

Kde ja 1 A ja 2 - efektívne hodnoty sily v primárnom a sekundárnom vinutí.

Z toho vyplýva

U 1 /U 2 = ja 1 / ja 2 . (6)

To znamená, že niekoľkonásobným zvýšením napätia pomocou transformátora znížime prúd o rovnakú hodnotu (a naopak).

Vzhľadom na nevyhnutné straty energie v dôsledku uvoľňovania tepla vo vinutí a železnom jadre sú rovnice (5) a (6) približne splnené. V moderných výkonných transformátoroch však celkové straty nepresahujú 2-3%.

V každodennej praxi sa často musíme zaoberať transformátormi. Okrem tých transformátorov, ktoré používame chtiac-nechtiac kvôli tomu, že priemyselné zariadenia sú dimenzované na jedno napätie a mestská sieť používa iné, musíme riešiť aj cievky do auta. Cievka je stupňovitý transformátor. Na vytvorenie iskry, ktorá zapáli pracovnú zmes, je potrebné vysoké napätie, ktoré získame z autobatérie po prvom premene jednosmerného prúdu batérie na striedavý prúd pomocou ističa. Nie je ťažké pochopiť, že až do straty energie použitej na ohrev transformátora, keď sa napätie zvyšuje, prúd klesá a naopak.

Zváracie stroje vyžadujú znižovacie transformátory. Zváranie vyžaduje veľmi vysoké prúdy a transformátor zváracieho stroja má iba jednu výstupnú otáčku.

Pravdepodobne ste si všimli, že jadro transformátora je vyrobené z tenkých oceľových plechov. Deje sa tak, aby sa pri premene napätia nestratila energia. V listovom materiáli budú vírivé prúdy hrať menšiu úlohu ako v pevnom materiáli.

Doma máte do činenia s malými transformátormi. Pokiaľ ide o výkonné transformátory, sú to obrovské štruktúry. V týchto prípadoch je jadro s vinutiami umiestnené v nádrži naplnenej chladiacim olejom.

Prenos elektriny

Spotrebitelia elektriny sú všade. Vyrába sa na relatívne malom počte miest v blízkosti zdrojov palív a vodných zdrojov. Preto je potrebné prenášať elektrickú energiu na vzdialenosti niekedy dosahujúce stovky kilometrov.

Prenos elektriny na veľké vzdialenosti je však spojený s výraznými stratami. Faktom je, že keď prúd preteká elektrickým vedením, ohrieva ich. V súlade so zákonom Joule-Lenz je energia vynaložená na ohrev drôtov vedenia určená vzorcom

kde R je odpor vedenia. Pri veľkej dĺžke vedenia môže byť prenos energie všeobecne nerentabilný. Na zníženie strát môžete samozrejme sledovať cestu znižovania odporu R vedenia zväčšením plochy prierezu vodičov. Ale na zníženie R, napríklad 100-krát, je potrebné zvýšiť hmotnosť drôtu tiež 100-krát. Je jasné, že nemožno dopustiť takú veľkú spotrebu drahého neželezného kovu, nehovoriac o ťažkostiach pri upevňovaní ťažkých drôtov na vysokých stožiaroch atď. Preto sa energetické straty vo vedení znižujú iným spôsobom: znížením prúdu v rade. Napríklad 10-násobné zníženie prúdu znižuje množstvo tepla uvoľneného vo vodičoch 100-krát, t.j. dosiahne sa rovnaký efekt ako stokrát ťažším drôtom.

Keďže prúdový výkon je úmerný súčinu prúdu a napätia, na udržanie prenášaného výkonu je potrebné zvýšiť napätie v prenosovom vedení. Navyše, čím dlhšia je prenosová linka, tým výhodnejšie je použiť vyššie napätie. Napríklad vo vysokonapäťovom prenosovom vedení Volzhskaya HPP - Moskva sa používa napätie 500 kV. Generátory striedavého prúdu sa vyrábajú pre napätie nepresahujúce 16-20 kV, pretože vyššie napätie by si vyžadovalo zložitejšie špeciálne opatrenia na izoláciu vinutí a iných častí generátorov.

Preto sa vo veľkých elektrárňach inštalujú stupňovité transformátory. Transformátor zvyšuje napätie vo vedení o rovnakú hodnotu, ako znižuje prúd. Straty výkonu sú malé.

Na priame využitie elektrickej energie v elektrických hnacích motoroch obrábacích strojov, v osvetľovacej sieti a na iné účely je potrebné znížiť napätie na koncoch vedenia. To je dosiahnuté pomocou transformátorov na zníženie. Okrem toho zvyčajne dochádza k poklesu napätia, a teda k zvýšeniu prúdu v niekoľkých fázach. V každej fáze je napätie stále menšie a územie pokryté elektrickou sieťou sa rozširuje. Schéma prenosu a distribúcie elektriny je znázornená na obrázku.

Elektrické elektrárne v mnohých regiónoch krajiny sú prepojené vysokonapäťovými prenosovými vedeniami, ktoré tvoria spoločnú rozvodnú sieť, ku ktorej sú pripojení spotrebitelia. Takáto asociácia sa nazýva energetický systém. Napájací systém zabezpečuje neprerušovanú dodávku energie spotrebiteľom bez ohľadu na ich umiestnenie.

Spotreba elektriny.

Využitie elektrickej energie v rôznych oblastiach vedy.

Dvadsiate storočie sa stalo storočím, kedy veda preniká do všetkých sfér spoločenského života: do ekonomiky, politiky, kultúry, vzdelávania atď. Prirodzene, veda priamo ovplyvňuje vývoj energie a rozsah použitia elektriny. Veda na jednej strane prispieva k rozširovaniu možností využitia elektrickej energie a tým aj k zvyšovaniu jej spotreby, no na druhej strane v dobe, keď neobmedzené využívanie neobnoviteľných zdrojov energie predstavuje nebezpečenstvo pre budúce generácie, je naliehavá úlohami vedy je vývoj technológií na úsporu energie a ich implementácia do života.

Pozrime sa na tieto otázky na konkrétnych príkladoch. Približne 80 % rastu HDP (hrubého domáceho produktu) vyspelých krajín sa dosahuje prostredníctvom technických inovácií, ktorých hlavná časť súvisí s využívaním elektrickej energie. Všetko nové v priemysle, poľnohospodárstve a každodennom živote k nám prichádza vďaka novému vývoju v rôznych odvetviach vedy.

Väčšina vedeckého vývoja začína teoretickými výpočtami. Ak sa však v 19. storočí tieto výpočty robili pomocou pera a papiera, potom vo veku STR (vedeckej a technologickej revolúcie) sa všetky teoretické výpočty, výber a analýza vedeckých údajov a dokonca aj lingvistická analýza literárnych diel vykonávajú pomocou počítačov. (elektronické počítače), ktoré pracujú na elektrickej energii, ktorá je najvhodnejšia na jej prenos na diaľku a jej využitie. Ak sa však počítače pôvodne používali na vedecké výpočty, teraz sa počítače dostali z vedy do života.

Teraz sa používajú vo všetkých oblastiach ľudskej činnosti: na zaznamenávanie a uchovávanie informácií, vytváranie archívov, prípravu a úpravu textov, vykonávanie kresliarskych a grafických prác, automatizáciu výroby a poľnohospodárstva. Elektronizácia a automatizácia výroby sú najdôležitejšími dôsledkami „druhej priemyselnej“ alebo „mikroelektronickej“ revolúcie v ekonomikách vyspelých krajín. Rozvoj komplexnej automatizácie priamo súvisí s mikroelektronikou, ktorej kvalitatívne nová etapa začala po vynájdení mikroprocesora v roku 1971 - mikroelektronického logického zariadenia zabudovaného do rôznych zariadení na riadenie ich činnosti.

Mikroprocesory urýchlili rast robotiky. Väčšina v súčasnosti používaných robotov patrí do takzvanej prvej generácie a používa sa na zváranie, rezanie, lisovanie, poťahovanie atď. Roboty druhej generácie, ktoré ich nahrádzajú, sú vybavené zariadeniami na rozpoznávanie prostredia. A „intelektuálni“ roboti tretej generácie „vidia“, „cítia“ a „počujú“. Vedci a inžinieri označujú jadrovú energiu, prieskum vesmíru, dopravu, obchod, skladovanie, lekársku starostlivosť, spracovanie odpadu a rozvoj bohatstva oceánskeho dna medzi oblasti s najvyššou prioritou pri používaní robotov. Väčšina robotov funguje na elektrickú energiu, ale nárast spotreby elektriny robotmi je kompenzovaný znížením nákladov na energiu v mnohých energeticky náročných výrobných procesoch v dôsledku zavádzania racionálnejších metód a nových energeticky úsporných technologických procesov.

Ale vráťme sa k vede. Všetky nové teoretické poznatky po počítačových výpočtoch sa testujú experimentálne. A spravidla sa v tejto fáze výskum vykonáva pomocou fyzikálnych meraní, chemických analýz atď. Tu sú nástroje vedeckého výskumu rozmanité – početné meracie prístroje, urýchľovače, elektrónové mikroskopy, skenery magnetickej rezonancie atď. Väčšina týchto nástrojov experimentálnej vedy je poháňaná elektrickou energiou.

Veda v oblasti komunikácií a komunikácií sa veľmi rýchlo rozvíja. Satelitná komunikácia sa už nepoužíva len ako prostriedok medzinárodnej komunikácie, ale aj v bežnom živote – paraboly nie sú v našom meste ničím výnimočným. Nové komunikačné prostriedky, ako je technológia vlákien, môžu výrazne znížiť energetické straty v procese prenosu signálov na veľké vzdialenosti.

Veda neobišla ani sféru manažmentu. Ako sa rozvíja vedecko-technický pokrok a rozširujú sa výrobné a nevýrobné sféry ľudskej činnosti, manažment začína zohrávať čoraz dôležitejšiu úlohu pri zvyšovaní ich efektívnosti. Z istého druhu umenia, ktoré bolo donedávna založené na skúsenostiach a intuícii, sa dnes manažment zmenil na vedu. Veda o riadení, všeobecné zákony prijímania, uchovávania, prenosu a spracovania informácií sa nazývajú kybernetika. Tento výraz pochádza z gréckych slov „kormidelník“, „kormidelník“. Nachádza sa v dielach starých gréckych filozofov. K jeho znovuzrodeniu však v skutočnosti došlo v roku 1948, po vydaní knihy „Kybernetika“ od amerického vedca Norberta Wienera.

Pred začiatkom „kybernetickej“ revolúcie existovala iba papierová informatika, ktorej hlavným prostriedkom vnímania bol ľudský mozog a ktorá nevyužívala elektrinu. „Kybernetická“ revolúcia zrodila zásadne inú – strojovú informatiku, zodpovedajúcu giganticky zvýšeným tokom informácií, ktorých zdrojom energie je elektrina. Vznikli úplne nové prostriedky na získavanie informácií, ich akumuláciu, spracovanie a prenos, ktoré spolu tvoria komplexnú informačnú štruktúru. Zahŕňa automatizované riadiace systémy (automatizované riadiace systémy), informačné databanky, automatizované informačné databázy, počítačové centrá, video terminály, kopírovacie a fototelegrafické stroje, národné informačné systémy, satelitné a vysokorýchlostné optické komunikačné systémy – to všetko sa neobmedzene rozšírilo rozsah použitia elektriny.

Mnohí vedci sa domnievajú, že v tomto prípade hovoríme o novej „informačnej“ civilizácii, ktorá nahrádza tradičnú organizáciu spoločnosti priemyselného typu. Táto špecializácia sa vyznačuje nasledujúcimi dôležitými vlastnosťami:

· široké využitie informačných technológií v materiálnej a nehmotnej výrobe, v oblasti vedy, školstva, zdravotníctva a pod.;

· prítomnosť širokej siete rôznych databáz, vrátane verejných;

· premeniť informácie na jeden z najdôležitejších faktorov ekonomického, národného a osobného rozvoja;

· voľný obeh informácií v spoločnosti.

Takýto prechod od industriálnej spoločnosti k „informačnej civilizácii“ bol možný najmä vďaka rozvoju energie a poskytovaniu vhodného typu energie na prenos a využitie – elektrickej energie.

Elektrina vo výrobe.

Modernú spoločnosť si nemožno predstaviť bez elektrifikácie výrobných činností. Už koncom 80-tych rokov sa viac ako 1/3 všetkej spotreby energie na svete realizovalo vo forme elektrickej energie. Začiatkom budúceho storočia sa tento podiel môže zvýšiť na 1/2. Tento nárast spotreby elektriny je spojený predovšetkým s nárastom jej spotreby v priemysle. Väčšina priemyselných podnikov funguje na elektrickú energiu. Vysoká spotreba elektrickej energie je typická pre energeticky náročné odvetvia ako je hutníctvo, hliník a strojárstvo.

Elektrina v dome.

Elektrina je nevyhnutným pomocníkom v každodennom živote. Každý deň sa s ňou stretávame a pravdepodobne si už bez nej nedokážeme predstaviť svoj život. Spomeňte si, kedy ste mali naposledy vypnuté svetlá, to znamená, že do vášho domu nešla elektrina, spomeňte si, ako ste prisahali, že nemáte čas na nič a potrebujete svetlo, potrebujete televízor, rýchlovarnú kanvicu a kopu iných elektrických spotrebičov. Ak by sme totiž mali navždy prísť o energiu, jednoducho by sme sa vrátili do tých dávnych čias, keď sa jedlo varilo na ohni a žili sme v studených vigvamoch.

Významu elektriny v našom živote môže byť venovaná celá báseň, je v našich životoch taká dôležitá a sme na ňu tak zvyknutí. Hoci už nevnímame, že sa dostáva do našich domácností, po vypnutí sa stáva veľmi nepríjemným.

Vážte si elektrinu!

Bibliografia.

1. Učebnica od S.V. Gromova „Fyzika, 10. ročník“. Moskva: Osvietenie.

2. Encyklopedický slovník mladého fyzika. Zlúčenina. V.A. Čujanov, Moskva: Pedagogika.

3. Ellion L., Wilkons U.. Fyzika. Moskva: Veda.

4. Koltun M. Svet fyziky. Moskva.

5. Zdroje energie. Fakty, problémy, riešenia. Moskva: Veda a technika.

6. Netradičné zdroje energie. Moskva: Vedomosti.

7. Yudasin L.S. Energia: problémy a nádeje. Moskva: Osvietenie.

8. Podgornyj A.N. Energia vodíka. Moskva: Veda.

Nie je žiadnym tajomstvom, že elektrina prichádza do nášho domova z elektrární, ktoré sú hlavnými zdrojmi elektriny. Medzi nami (spotrebiteľmi) a stanicou však môžu byť stovky kilometrov a cez celú túto veľkú vzdialenosť sa musí nejakým spôsobom prenášať prúd s maximálnou účinnosťou. V tomto článku sa vlastne pozrieme na to, ako sa elektrina prenáša na diaľku k spotrebiteľom.

Trasa prepravy elektriny

Takže, ako sme už povedali, východiskovým bodom je elektráreň, ktorá v skutočnosti vyrába elektrinu. Dnes sú hlavnými typmi elektrární vodné (vodné elektrárne), tepelné elektrárne (tepelné elektrárne) a jadrové elektrárne (atómové elektrárne). Okrem toho existuje solárna, veterná a geotermálna elektrina. staníc.

Ďalej sa elektrina prenáša zo zdroja k spotrebiteľom, ktorí sa môžu nachádzať na veľké vzdialenosti. Na prenos elektriny je potrebné zvýšiť napätie pomocou stupňových transformátorov (napätie je možné zvýšiť až na 1150 kV v závislosti od vzdialenosti).

Prečo sa elektrina prenáša pri zvýšenom napätí? Všetko je veľmi jednoduché. Spomeňme si na vzorec pre elektrickú energiu - P=UI, potom ak prenášate energiu na spotrebiteľa, potom čím vyššie je napätie na elektrickom vedení, tým menší je prúd v drôtoch pri rovnakej spotrebe energie. Vďaka tomu je možné stavať elektrické vedenia s vysokým napätím, znižujúce prierez vodičov, v porovnaní s elektrickými vedeniami s nižším napätím. To znamená, že náklady na výstavbu sa znížia - čím tenšie sú drôty, tým sú lacnejšie.

V súlade s tým sa elektrina prenáša zo stanice do stupňovitého transformátora (ak je to potrebné) a potom sa pomocou elektrického vedenia elektrina prenáša do centrálnych distribučných rozvodní (centrálnych distribučných rozvodní). Tie sa zase nachádzajú v mestách alebo blízko nich. Na centrálnom rozvodnom mieste sa napätie zníži na 220 alebo 110 kV, odkiaľ sa elektrina prenáša do rozvodní.

Potom sa napätie opäť zníži (na 6-10 kV) a elektrická energia sa rozdelí medzi transformátorové body, nazývané aj trafostanice. Elektrina môže byť prenášaná do transformátorových bodov nie cez elektrické vedenie, ale podzemným káblovým vedením, pretože v mestskom prostredí to bude vhodnejšie. Faktom je, že náklady na prednosť v mestách sú pomerne vysoké a bude výhodnejšie vykopať priekopu a položiť do nej kábel, ako zaberať miesto na povrchu.

Z transformátorových bodov sa elektrina prenáša do viacposchodových budov, budov súkromného sektora, garážových družstiev atď. Upozorňujeme, že na trafostanici je napätie opäť znížené na obvyklých 0,4 kV (380 voltová sieť).

Ak stručne zvážime trasu prenosu elektriny zo zdroja k spotrebiteľom, vyzerá to takto: elektráreň (napríklad 10 kV) - zvyšovacia transformátorová rozvodňa (od 110 do 1150 kV) - elektrické vedenie - znižovací transformátor rozvodňa - trafostanica (10-0,4 kV) – obytné budovy.

Takto sa elektrina prenáša cez drôty do nášho domova. Ako vidíte, schéma prenosu a distribúcie elektriny spotrebiteľom nie je príliš komplikovaná, všetko závisí od toho, aká dlhá je vzdialenosť.

Ako elektrická energia vstupuje do miest a dostáva sa do obytného sektora, môžete jasne vidieť na obrázku nižšie:

Odborníci hovoria o tomto probléme podrobnejšie:

Ako sa elektrina pohybuje od zdroja k spotrebiteľovi

Čo je ešte dôležité vedieť?

Rád by som tiež povedal pár slov o bodoch, ktoré sa prelínajú s touto problematikou. Po prvé, už nejaký čas prebieha výskum o tom, ako bezdrôtovo prenášať elektrickú energiu. Nápadov je veľa, no najsľubnejším riešením súčasnosti je využitie bezdrôtovej technológie Wi-Fi. Vedci z Washingtonskej univerzity zistili, že táto metóda je celkom uskutočniteľná a začali problematiku študovať podrobnejšie.

Po druhé, dnes elektrické vedenia striedavého prúdu prenášajú striedavý prúd, nie jednosmerný prúd. Je to spôsobené tým, že konvertorové zariadenia, ktoré najprv usmerňujú prúd na vstupe a potom ho opäť menia na výstupe, majú dosť vysoké náklady, čo nie je ekonomicky realizovateľné. Kapacita jednosmerného elektrického vedenia je však stále 2x vyššia, čo nás tiež núti zamyslieť sa nad tým, ako to realizovať výhodnejšie.

Prvá metodická príručka pre začínajúcich prevádzkových pracovníkov skúmala princíp výroby elektriny v tepelných elektrárňach. V tejto kapitole sa pozrieme na hlavné procesy a vlastnosti prevádzky zariadenia pri prenose elektriny z elektrárne k spotrebiteľovi.

Elektrina vychádzajúca z generátora sa v prevažnej väčšine prípadov okamžite premení pomocou zvyšovacieho transformátora na elektrinu vyššieho napätia a u spotrebiteľa sa pomocou znižovacieho transformátora premení na elektrinu nižšieho napätia. Prečo sa to robí? Napätie generátora u väčšiny tepelných elektrární je 6-10 kV, u veľkých generátorov je to 15-20 kV. Nie je ekonomicky výhodné prenášať elektrickú energiu, alebo jednoduchšie povedané, silu takéhoto napätia na veľké vzdialenosti z dvoch dôvodov:

• 1. Príliš veľké straty (čím vyššie napätie, tým menšie straty elektriny. Bližšie to bude popísané v časti „Straty elektrického výkonu“);
• 2. Kvôli nízkej šírke pásma.

Ak si niekto pamätá, každý vodič určitého prierezu môže prejsť určitým množstvom elektrického prúdu a ak sa táto hodnota prekročí, vodič sa začne zahrievať a potom sa jednoducho roztaví. Ak sa pozriete na vzorec pre celkový výkon S=v3UI (U - napätie, I - prúd), je ľahké uhádnuť, že pri rovnakom množstve prenášaného výkonu platí, že čím vyššie napätie v sieti, tým menšie množstvo prúdu pretekajúceho cez to. Preto, aby sa výkon prenášaný napríklad po jednom 110 kV vedení prenášal pomocou 10 kV vedení, bude potrebné vybudovať 10 10 kV vedení s drôtom rovnakého prierezu ako vedenie 110 kV. Ak sa elektráreň nachádza v blízkosti spotrebiteľa (napríklad veľké zariadenie), potom nemá zmysel zvyšovať napätie na prenos elektriny a spotrebiteľovi sa dodáva pri napätí generátora, čo šetrí transformátory. Mimochodom, aký je rozdiel medzi elektrickou energiou a elektrickou energiou? Nič. Elektrický výkon je okamžitá hodnota elektrickej energie a meria sa vo wattoch, kilowattoch, megawattoch (W, kW, MW) a elektrická energia je množstvo elektrickej energie prenesenej za jednotku času a meria sa v kilowatthodinách (kWh). ,). Jednotka, v ktorej sa elektrina premieňa z jedného napätia na druhé, sa nazýva transformátor.

Princíp činnosti a konštrukcia transformátora

Ako sme už povedali, transformátor slúži na premenu elektrického výkonu jedného napätia na elektrický výkon iného napätia. Ako sa to stane. Trojfázový transformátor je magnetický obvod (jadro) vyrobený z plechov z elektrooceľovej ocele a pozostávajúci z troch zvislých tyčí spojených hore a dole rovnakými priečnymi tyčami (nazývajú sa jarmo). Na tyče sú nasadené vinutia nízkeho a vysokého napätia vo forme valcových cievok vyrobených z izolovaného medeného drôtu. V energetickom priemysle sa tieto vinutia nazývajú vysoké a nízke napätie, ak má transformátor dve vinutia, to znamená, že má iba dve napätia. Trojvinutý transformátor má aj vinutie stredného napätia. Vinutia sa nasadzujú na tyč v tomto poradí: najprv sa nasadí vinutie nízkeho napätia (je najbližšie k magnetickému jadru), potom sa naň nasadí vinutie stredného napätia a potom sa nasadí vinutie vysokého napätia, to znamená tri vinutia. na každej tyči, ak má transformátor tri vinutia a dve vinutia, ak má transformátor dve vinutia. Pre jednoduchosť budeme uvažovať o prevádzke dvoch vinutých transformátorov. Vinutia jednej tyče tvoria fázu. Na začiatok každého vinutia sú pripojené vedenia, ktorými elektrická energia vstupuje a vystupuje z transformátora. Vinutie, do ktorého vstupuje elektrická energia do transformátora, sa nazýva primárne a vinutie, z ktorého odchádza premenená energia, sekundárne. Ak energia vstupuje do vinutia nízkeho napätia a opúšťa vinutie vyššieho napätia, potom sa transformátor nazýva stupňovitý transformátor. Naopak, ak výkon vstupuje do vinutia s vyšším napätím a opúšťa vinutie s nižším napätím, potom sa transformátor nazýva zostupný transformátor. Svojím dizajnom sa nelíšia. Konce vinutia vysokého a nízkeho napätia sú pripojené odlišne. Konce vysokonapäťových vinutí sú navzájom spojené a tvoria hviezdu, ktorá sa tiež nazýva neutrálna (pozrime sa neskôr). Konce nízkonapäťových vinutí sú spojené šikovným spôsobom, a to tak, že koniec každého vinutia je spojený so začiatkom druhého vinutia, čím vytvára, ak je na diagrame roztiahnutý, trojuholník, na ktorého vrcholy sú lineárne terminály. pripojený. Prečo sú vysokonapäťové a nízkonapäťové vinutia zapojené rozdielne? Z čisto ekonomických dôvodov. Elektrický prúd a napätie sú rozdelené na fázové a lineárne. Napätie medzi fázami A-B, B-C a C-A sa nazýva lineárne; tiež sa nazýva fázovo-fázové. Fázové napätie je napätie medzi každou (jednotlivou) fázou a zemou alebo v prípade transformátora neutrálom transformátora. Fázové napätie je v3-krát (1,73-krát) menšie ako lineárne napätie. Je lepšie zvážiť lineárny a fázový prúd pomocou príkladu zapojenia vinutia transformátora. Prúd pretekajúci každou fázou vedenia sa nazýva lineárny. Prúd pretekajúci vinutím každej fázy transformátora alebo elektromotora sa nazýva fáza. Ak je vinutie týchto jednotiek zapojené do hviezdy, potom je lineárny prúd vo fáze vedenia aj vo fáze hviezdy rovnaký (nakreslite hviezdu a čiaru a bude to okamžite jasné). To znamená, že keď je vinutie pripojené do hviezdy, lineárny prúd sa rovná fázovému prúdu. Ak je vinutie spojené do trojuholníka (nakreslenie), potom vidíme, ako sa prúd z vedenia, ktorý sa blíži k vrcholu trojuholníka, rozchádza cez dva vinutia. Tu sa fázový prúd nerovná lineárnemu, je menší ako on. Fázový prúd, rovnako ako napätie, je v3-krát (1,73-krát) menší ako lineárny. Keď je vinutie zapojené do hviezdy, prúd, ktorý ním preteká, sa rovná prúdu vo vedení a napätie na tomto vinutí sa rovná fázovému napätiu. A keď je vinutie zapojené do trojuholníka, potom sa prúd, ktorý ním preteká, rovná fázovému napätiu a napätie na každom vinutí sa rovná lineárnemu napätiu. A ak je napríklad vinutie transformátora, do ktorého je privádzané napätie 110 kV, zapojené najprv do hviezdy a potom do trojuholníka, potom v prvom prípade (keď je hviezda) napätie aplikované na vinutie každej fázy sa bude rovnať 63 kV av druhom prípade (pri trojuholníku) 110 kV. V dôsledku toho, keď je vinutie zapojené do trojuholníka, izolácia na ňom musí byť väčšia, a teda drahšia. S prúdmi je to naopak. Keď je vinutie zapojené do trojuholníka, prúd, ktorý ním preteká, je v3-krát menší ako prúd pretekajúci tým istým vinutím, ak je zapojené do hviezdy. Ak je prúd nižší, potom je prierez drôtu vinutia menší a vinutie je lacnejšie. Keďže prúd na strane nižšieho napätia je väčší ako prúd na strane vyššieho napätia (a preto je prierez drôtu vinutia väčší), je to nízkonapäťové vinutie, ktoré je zapojené do trojuholníka. Čím vyššie napätie, tým drahšie sú náklady na izoláciu. Preto je vysokonapäťové vinutie zapojené do hviezdy. Existujú aj také pojmy ako menovitý prúd a menovité napätie. Menovitý prúd je maximálny prúd, ktorý môže pretekať vodičom po dlhú dobu bez jeho prehriatia nad prípustnú teplotu pre jeho izoláciu. Menovité napätie je maximálne napätie voči zemi (fázové napätie) alebo iným fázam tohto zariadenia (sieťové napätie) nepretržite aplikované na vodič (ovplyvňujúce vodič) bez nebezpečenstva poškodenia (rozpadu) jeho izolácie. Pre každé zariadenie výrobca uvádza menovitý prúd a napätie jeho vodičov.

Takže tu to je. Keď sa do primárneho vinutia transformátora privádza elektrická energia, prúd pretekajúci ním (cez vinutie) vytvára v magnetickom jadre, na ktorom sú vinutia namontované, striedavý magnetický tok, ktorý následne indukuje takzvanú elektromotorickú silu ( emf) v sekundárnom vinutí). E.m.f. je to isté ako výkon. Takto sa pomocou elektromagnetickej komunikácie prenáša energia cez transformátor. Nezamieňajte si to s elektrickou komunikáciou. Elektrické pripojenie (nazývané aj kovové) je, keď sa energia prenáša cez vodič bez vzduchových medzier. Vzťah medzi primárnym a sekundárnym napätím, ako aj počtom závitov vinutia, je určený vzorcom:

U1 / U2 = w1 / w2

kde U1 a w1 sú napätie a počet závitov primárneho vinutia a U2 a w2 sú sekundárne vinutie. Z toho vyplýva, že výberom počtu závitov primárneho a sekundárneho vinutia je možné získať požadované sekundárne napätie. Pomer hodnoty najvyššieho napätia k najnižšiemu napätiu alebo pomer počtu závitov vinutia vysokého napätia k vinutiu nízkeho napätia (čo je to isté) sa nazýva transformačný pomer transformátora. Transformačný koeficient je vždy väčší ako jedna (to si môžete domyslieť). Transformátory, ktoré slúžia na premenu elektrického výkonu jedného napätia na výkon iného napätia, sa nazývajú výkonové transformátory. Existujú tiež transformátory prúdu a napätia. Tieto transformátory sa nazývajú meracie transformátory, pretože sú určené na napájanie prúdových a napäťových meracích prístrojov, ale podrobnejšie sa im budeme venovať v časti reléová ochrana, automatizácia a merania. Množstvo výkonu prechádzajúceho cez výkonový transformátor sa nemení (ak sú vylúčené menšie straty pri transformácii), menia sa iba hodnoty prúdu a napätia. Pri zapamätaní si výkonového vzorca S = v3UI nie je ťažké uhádnuť, že koľkokrát sa napätie počas transformácie zmení, prúd sa zmení rovnako veľakrát, len v opačnom smere, teda ak sa napätie za transformátorom zvýši 10-krát, potom sa prúd znížil 10-krát. Na tento účel (na zníženie množstva prúdu) sa zvyšuje napätie v elektrárňach, aby sa prenieslo na veľké vzdialenosti. Transformátory sú buď suché alebo na olejovej báze. Suché transformátory (séria TS) sú vzduchom chladené transformátory pre vnútorné použitie. Dizajn je najjednoduchší, magnetické jadro s vinutiami stojí na izolátoroch na podlahe miestnosti a je pokryté kovovým sieťovým plášťom. Vzniknuté teplo je odvádzané okolitým vzduchom. Suché transformátory sa vyrábajú pre napätie do 10 kV a používajú sa najmä pre vnútropodnikové potreby elektrární. V priemysle sa používajú najmä olejové transformátory (rady TM, TD, TDTs, TC. Písmená M, D, DTs a Ts znamenajú spôsob chladenia a cirkulácie oleja). V olejovom transformátore je magnetické jadro s vinutiami umiestnené v utesnenom puzdre naplnenom transformátorovým olejom, ktorý slúži na chladenie a zároveň na izoláciu magnetického jadra a vinutí. V hornej časti skrine sa nachádza expanzná nádrž, ktorá slúži na dopĺňanie skrine a prijímanie oleja zo skrine pri teplotných zmenách objemu oleja vo vnútri skrine transformátora. Po stranách skrine olejového transformátora sú olejové radiátory, ktoré slúžia na chladenie oleja. Vplyvom rozdielu teplôt vo vnútri krytu a vonku v chladiči olej neustále cirkuluje cez radiátory a je ochladzovaný vonkajším vzduchom. Toto sa nazýva prirodzené chladenie a prirodzená cirkulácia oleja (chladiaci systém M). Tento chladiaci systém sa používa na transformátoroch do 10 MW. Na transformátoroch s výkonom nad 10 MW sú olejové radiátory prefukované ventilátormi pre väčšiu účinnosť chladenia. Tento chladiaci systém je D - s prirodzenou cirkuláciou a núteným fúkaním. Aby sa olej ešte účinnejšie ochladzoval, cirkuluje ho čerpadlá a súčasne fúkajú chladiče ventilátormi. Tento chladiaci systém je jednosmerného typu - s núteným obehom oleja a núteným fúkaním a používa sa na transformátoroch s výkonom nad 100 MW. Najefektívnejším systémom súčasnosti je systém C – s núteným obehom oleja a vodným chladením olejových radiátorov. Používa sa na transformátoroch 500 MW a viac.

V technickej literatúre sa často nachádza ďalšia charakteristika transformátora - to je Uk%, čo sa prekladá ako skratové napätie v percentách. Napätie Uк% je napätie privedené na jedno z vinutí transformátora, pri ktorom druhým vinutím nakrátko preteká menovitý prúd (mimochodom, prvým vinutím tečie v tomto čase aj menovitý prúd). Uk% charakterizuje celkový odpor vinutia transformátora a používa sa pri výpočte prúdov za transformátorom v rôznych režimoch prevádzky siete.

Výkonové transformátory sa vyrábajú prevažne v trojfázových verziách. Výkonné transformátory (500 MVA a viac) sa vyrábajú v jednofázových verziách z jednoduchého dôvodu, že trojfázový transformátor takého výkonu bude mať také rozmery, že ho nebude možné dodať na miesto inštalácie. Transformátory sú dostupné s dvomi vinutiami (VN, NN), tromi vinutiami (VN, VN, NN) as delenými vinutiami. Transformátor s deleným vinutím má dve identické nízkonapäťové vinutia. Prečo sa to robí? Transformátory s deleným vinutím majú zvýšený Uk% (odpor vinutia), preto je vhodnejšie ich použiť na napájanie rozvádzačov s veľkým počtom spojení. Rozvádzač nie je vyrobený z dvoch častí (jeden transformátor pre každú), ale zo štyroch. Jeden transformátor napája dve sekcie (každé vinutie napája samostatnú sekciu). Znížime teda skratový prúd v sekciách na polovicu, v porovnaní s tým, keby boli sekcie dve a každá bola napájaná z dvoch vinutých transformátorov.

Regulácia napätia transformátora

Ako sme už povedali, napätie na sekundárnom vinutí transformátora je možné zmeniť zmenou počtu závitov primárneho alebo sekundárneho vinutia. Na výkonových transformátoroch je možné zmeniť počet závitov na vysokonapäťovom vinutí. Na tento účel má časť závitov vysokonapäťového vinutia nastavovacie vetvy, pomocou ktorých môžete počet závitov vysokonapäťového vinutia buď pridať alebo znížiť. Znížením počtu závitov vinutia vyššieho napätia, keď ide o primárne vinutie (znižovací transformátor), klesá odpor vinutia, preto sa zvyšuje prúdový a magnetický tok v jadre transformátora, a teda napätie na vinutí. nízkonapäťové vinutie, ktoré je v tomto prípade sekundárne, sa zvyšuje. A naopak. Zvyšovaním počtu závitov vinutia vyššieho napätia sa zvyšuje odpor vinutia, preto klesá prúd a magnetický tok v jadre transformátora, a preto sa znižuje napätie na vinutí nízkeho napätia.

V prípade stupňovitého transformátora, keď je nízkonapäťové vinutie primárne vinutie a vysokonapäťové vinutie je sekundárne vinutie, proces zvyšovania napätia na sekundárnom vinutí nenastáva v dôsledku zvýšenia magnetického toku, ale v dôsledku zvýšenia počtu závitov sekundárneho vinutia, to znamená vinutia s vyšším napätím.

Prečo sa regulácia napätia vykonáva špeciálne na vinutí vyššieho napätia, bude jasné po zvážení konštrukcie odbočovacieho spínača. V olejových transformátoroch sa používajú dva typy odbočovacích spínačov - PBB a OLTC. Spínač PBB znamená spínanie bez budenia, to znamená na vypnutom transformátore a je sústavou pevných kontaktov spojených s vetvami vinutia a pohyblivých kontaktov pripojených k hlavnému vinutiu. Pohyblivé kontakty sú umiestnené na zariadení vo forme bubna, ktorý otáčaním pomocou rukoväte pohonu umiestnenej na kryte transformátora mení počet závitov vysokonapäťového vinutia. Keďže je často nepohodlné regulovať napätie týmto spôsobom kvôli potrebe vypnutia transformátora, pomocou PBB spínačov sa sezónna regulácia napätia vykonáva hlavne pri zmene záťaže v susednej sieti, teda v zime. a leto (v zime je viac záťaží, čo znamená väčší pokles napätia v sieti a napätie je potrebné zvýšiť).

Pre časté úpravy napätia je na transformátoroch inštalovaný prepínač odbočiek pod záťažou, čo znamená reguláciu pod záťažou. Prepínač odbočiek pri zaťažení vám umožňuje regulovať napätie bez vypnutia transformátora alebo dokonca odstránenia záťaže z neho, a preto je jeho konštrukcia zložitejšia ako u prepínača odbočiek. Aby sa zabezpečilo, že pri prepínaní pohyblivého kontaktu z jednej vetvy na druhú nedôjde k prerušeniu prúdového obvodu vinutia, má prepínač odbočiek dva pohyblivé kontakty pre každú fázu (hlavnú a bočnú) a dôjde k prepnutiu z jednej vetvy na druhú. v dvoch stupňoch - najprv sa prepne hlavný kontakt na novú vetvu a potom bočný kontakt. A tak, že v momente, keď je hlavný kontakt už na novej vetve a posúvač zostane na starej, závity umiestnené medzi týmito kontaktmi sa neskratujú, je v obvode bočného kontaktu nainštalovaný špeciálny odpor a prúd nepreteká skratom tvoreným hlavným a bočným kontaktom. Prepínač odbočiek pod zaťažením nie je inštalovaný v spoločnej nádrži transformátora, kde je umiestnený magnetický obvod s vinutiami, ale v samostatnom oddelení, kde sú vyvedené vetvy vysokonapäťových vinutí. Je to spôsobené tým, že pri spínaní pod záťažou vzniká medzi kontaktmi elektrický oblúk, aj keď nevýznamný, ktorý rozkladá olej s uvoľňovaním vodíka. A ak by bol prepínač odbočiek pod zaťažením umiestnený v spoločnej nádrži, potom by sa vodík neustále hromadil v plynovom relé transformátora, čo by spôsobilo zbytočnú aktiváciu ochrany plynu (podrobnejšie o tom budeme hovoriť v časti relé ochrana a automatizácia). Prepínač odbočiek je možné spínať buď diaľkovo pomocou ovládacieho kľúča alebo pomocou automatického AVR (automatická regulácia napätia), ktorý reaguje na zmeny napätia na sekundárnom vinutí.

V suchých transformátoroch nie sú kohútikové spínače a počet závitov sa mení opätovným pripojením špeciálnej kovovej dosky na vinutie každej fázy, ktorá spája hlavnú časť vinutia s ďalšími závitmi.

Autotransformátory

Autotransformátory sa používajú na pripojenie rozvádzačov rôznych napätí. Autotransformátor sa líši od transformátora s tromi vinutiami v tom, že nemá vinutie stredného napätia. Priemerné napätie sa odoberá z časti vinutia s vyšším napätím. Veď vo vinutí transformátora zapojeného do hviezdy sa napätie z maxima na začiatku vinutia každým otočením smerom k neutrálu znižuje, až po poslednom otočení na neutrále úplne klesne na nulu. Na základe tohto princípu sa vyrába strednapäťové vinutie autotransformátora. Napríklad v autotransformátore s napätím 220/110/10 kV sa niekde v strede vinutia vysokého napätia (220 kV) vytvoria vetvy zodpovedajúce napätiu 110 kV, ide o vinutie stredného napätia kombinované s vysokonapäťové vinutie (alebo skôr byť jeho súčasťou) . Preto je autotransformátor menších rozmerov a lacnejší ako trojvinutý transformátor s rovnakým výkonom. Na vysokonapäťovom vinutí je niekoľko vetiev (ako v transformátore), ktoré umožňujú reguláciu napätia pomocou prepínača odbočiek pri zaťažení.

V PTE nájdete taký koncept ako prípustné napätie pre danú vetvu vinutia transformátora. Ako tomu rozumieť a kde tieto prípustné stresy získať? Ako sme už povedali na začiatku tejto časti, pre vinutia transformátorov zapojených do hviezdy sa napätie znižuje s každým otočením smerom k neutrálu. V tomto ohľade sa tiež každým otočením, respektíve každou vetvou smerom k neutrálu znižuje izolácia (aby sa ušetrilo). Preto má každá vetva svoje vlastné prípustné napätie. A toto napätie si môžete pozrieť v tabuľke medzikružia transformátora, vo výrobnom návode alebo v najhoršom prípade na štítku pripevnenom k ​​transformátoru.

Výroba (výroba), rozvod a spotreba elektrickej a tepelnej energie: elektráreň vyrába (resp. vyrába) elektrickú energiu a teplárna vyrába elektrickú a tepelnú energiu. Podľa druhu primárneho zdroja energie premeneného na elektrickú alebo tepelnú energiu sa elektrárne delia na tepelné (CHP), jadrové (JE) a ​​hydraulické (HPP). V tepelných elektrárňach je primárnym zdrojom energie organické palivo (uhlie, plyn, ropa), v jadrových elektrárňach - uránový koncentrát, vo vodných elektrárňach - voda (hydraulické zdroje). Tepelné elektrárne sa delia na kondenzačné tepelné elektrárne (kondenzačné elektrárne - CES alebo štátne okresné elektrárne - GRES), ktoré vyrábajú iba elektrinu, a teplárne (KVET), ktoré vyrábajú elektrinu aj teplo.

Okrem tepelných elektrární, jadrových elektrární a vodných elektrární existujú aj iné typy elektrární (prečerpávacie, dieselové, solárne, geotermálne, prílivové a veterné elektrárne). Ich sila je však nízka.

Elektrická časť elektrárne zahŕňa rôzne hlavné a pomocné zariadenia. Medzi hlavné zariadenia určené na výrobu a rozvod elektriny patria: synchrónne generátory, ktoré vyrábajú elektrinu (v tepelných elektrárňach - turbogenerátory); prípojnice určené na príjem elektriny z generátorov a jej distribúciu spotrebiteľom; spínacie prístroje - spínače určené na zapínanie a vypínanie obvodov za normálnych a núdzových podmienok a odpojovače určené na odstránenie napätia z častí elektrických inštalácií bez napätia a na vytvorenie viditeľného prerušenia obvodu (odpojovače spravidla nie sú určené prerušiť prevádzkový prúd inštalácie); elektrické prijímače pre vlastnú potrebu (čerpadlá, ventilátory, núdzové elektrické osvetlenie a pod.). Pomocné zariadenia sú určené na vykonávanie funkcií merania, alarmu, ochrany a automatizácie atď.

Energetický systém (Systém napájania) pozostáva z elektrární, elektrických sietí a odberateľov elektriny, vzájomne prepojených a prepojených spoločným režimom v nepretržitom procese výroby, distribúcie a spotreby elektrickej a tepelnej energie, so všeobecným riadením tohto režimu.

Elektrický (elektrický) systém- ide o súbor elektrických častí elektrární, elektrických sietí a odberateľov elektriny, prepojených zhodou režimu a plynulosťou procesu výroby, distribúcie a spotreby elektriny. Elektrická sústava je súčasťou energetickej sústavy s výnimkou vykurovacích sietí a odberateľov tepla. Elektrická sieť je súbor elektroinštalácií na rozvod elektrickej energie pozostávajúci z rozvodní, rozvádzačov, nadzemných a káblových elektrických vedení. Elektrická sieť distribuuje elektrinu z elektrární k spotrebiteľom. Elektrické vedenie (nadzemné alebo káblové) je elektrická inštalácia určená na prenos elektriny.

U nás používame štandardné menovité (fázovo-fázové) napätia trojfázového prúdu s frekvenciou 50 Hz v rozsahu 6-1150 kV, ako aj napätia 0,66; 0,38 (0,22) kV.

Prenos elektriny z elektrární cez elektrické vedenie sa uskutočňuje pri napätiach 110-1150 kV, t.j. výrazne prevyšujúcich napätie generátorov. Elektrické rozvodne sa používajú na premenu elektriny jedného napätia na elektrinu iného napätia. Elektrická rozvodňa je elektrická inštalácia určená na premenu a rozvod elektrickej energie. Rozvodne pozostávajú z transformátorov, prípojníc a spínacích zariadení, ako aj pomocných zariadení: reléové ochranné a automatizačné zariadenia, meracie prístroje. Rozvodne sú určené na prepojenie generátorov a spotrebičov s elektrickým vedením (stupňovacie a znižovacie rozvodne P1 a P2), ako aj na prepojenie jednotlivých častí elektrického systému.