Как передается электроэнергия: Может ли электричество стать полностью беспроводным?

Содержание

Электроснабжение (передача электрической энергии)


п/п

Наименование показателя Фактические показатели
1 Баланс электрической энергии и мощности, в том числе:
— отпуск электроэнергии в сеть и отпуск электроэнергии из сети сетевой компании по уровням напряжений, используемых для ценообразования, потребителям электрической энергии и территориальным сетевым организациям, присоединенным к сетям сетевой организации;
— объем переданной электроэнергии по договорам об оказании услуг по передаче электроэнергии потребителям сетевой организации в разрезе уровней напряжений, используемых для ценообразования;
— потери электроэнергии в сетях сетевой организации в абсолютном и относительном выражении по уровням напряжения, используемым для целей ценообразования;
— размер фактических потерь, оплачиваемых покупателями при осуществлении расчетов за электрическую энергию по уровням напряжения.
Таблицы формы П1.4, П1.5
2 Перечень мероприятий по снижению размеров потерь в сетях, а также о сроках их исполнения и источниках финансирования. Программа энергосбережения и повышения энергоэффективности ФГУП «УЭВ» на 2015 — 2019 г. (и годовые отчеты о реализации программы за 2015, 2016 г.)
3 Затраты на оплату потерь, в том числе:
— затраты сетевой организации на покупку потерь в собственных сетях;
— закупка сетевой организацией электрической энергии для компенсации потерь в сетях и ее стоимость.
Затраты на оплату потерь электроэнергии в сетях ФГУП «УЭВ»
4 Перечень зон действия ФГУП «УЭВ», как электросетевой организации Правобережная зона Советского района, в том числе:
— верхняя зона Академгородка;
— нижняя зона Академгородка;
— институтская зона Академгородка;
— район Правые Чемы;
— район Нижняя Ельцовка;
— Каинская заимка;
— электрические сети до Ионосферной станции (п. Ключи)
5 Техническое состояние сетей, в том числе:
— данные об аварийных отключениях в месяц по границам территориальных зон деятельности ФГУП «УЭВ»;
— объем недопоставленной электрической энергии в результате аварийных отключений.
Журнал учета аварий в районе электрических сетей ФГУП «УЭВ» за 2021 год
Журнал учета аварий в районе электрических сетей ФГУП «УЭВ» за 2020 год
Журнал учета аварий в районе электрических сетей ФГУП «УЭВ» за 2019 год
Журнал учета аварий в районе электрических сетей ФГУП «УЭВ» за 2018 год

11.3. Передача электроэнергии переменным током

11.3. Передача электроэнергии переменным током

Значительный прогресс в технологии передачи электрической энергии на большие расстояния был достигнут в середине 80-х годов XIX века с началом использования переменного тока. Было установлено, что получение тока высокого напряжения непосредственно от динамо-машины переменного тока достигается значительно легче, чем от динамо-машины постоянного тока. Кроме того, необходимое высокое напряжение электропередачи можно получать не в самой динамо-машине, а посредством повышающего трансформатора, что значительно проще и эффективнее. При этом в конце электропередачи может быть установлен понижающий трансформатор для обратного понижения напряжения.

Первый опыт электропередачи переменным током был осуществлен Л.Голардом (1850– 1888) в 1884 г. в Турине. В этом опыте были использованы трансформаторы, которые повышали напряжение до 2 кВ. Длина линии составляла 40 км и по ней передавалась мощность 20 кВт. В конце 80-х годов XIX века крупнейшие установки однофазного переменного тока были построены в России и Украине. В Одессе (1887 г.) от сети переменного тока напряжением 2000 В через трансформаторы питались электролампы в Оперном театре и в частных домах. В том же году в Царском Селе (ныне г. Пушкин) под Петербургом началась эксплуатация электростанции постоянного тока. Протяженность воздушной сети была 64 км. В 1890 г. станция и воздушная сеть были реконструированы и переведены на однофазный переменный ток напряжением 2000 В. Царское Село (по свидетельству современников) было первым городом в Европе, который освещался исключительно электричеством.

Рис. 11.2. Линия передачи однофазного переменного тока в Портленде (1889 г.)

 

С 1882 г. начали строиться генераторы английского инженера Дж. Гордона (1852–1893). В 1885 г. венгерскими электротехниками О. Блати, М. Дери и К. Циперновским был разработан промышленный трансформатор с замкнутой магнитной системой, который стал выпускаться заводом в Будапеште. Это открыло возможность получать необходимое высокое напряжение в начале электропередачи на повышающем трансформаторе вне динамомашины, что оказывалось проще и эффективней. При этом в конце электропередачи низкое напряжение у потребителей можно было получать за счет установки понижающего трансформатора.

Рис. 11.3. Конструкция первичной станции в Лауфене на Неккаре

В 1889 г. в США была построена линия промышленной электропередачи однофазного тока протяженностью 28 км от гидростанции до осветительных установок в г. Портленде. На гидростанции были установлены 19 генераторов, каждый из которых питал 100 ламп по отдельной линейной цепи, так как синхронизация генераторов еще не производилась. Из рис. 11.2 легко понять, насколько неэкономичными при таких условиях оказывались электрические сети, на сооружение которых расходовались колоссальные количества проводниковой меди и изоляторов.

Небольшое немецкое местечко Лауфен, расположенное на берегу реки Неккар, сыграло значительную роль в истории развития электротехники. В нем был цементный завод, снабжаемый значительным количеством водяной энергии от близлежащего водопада. При этом завод мог использовать лишь небольшую ее часть. Дирекция завода, зная об удачных опытах по передаче электрической энергии на большие расстояния, решила, что существует возможность продавать избыток своей водяной энергии промышленному Франкфурту-на-Майне, расположенному на расстоянии 175 км от Лауфена, в форме электрического тока. Оскар Миллер – создатель всей этой по тем временам грандиозной системы передачи электрической энергии – предложил использовать трехфазный переменный ток, о котором в то время только начинали говорить, на что и получил согласие заводской дирекции.

Конструкция первичной станции в Лауфене на Неккаре показана на рис. 11.3, а схема электропередачи Лауфен – Франкфурт-наМайне приведена на рис. 11.4.

Рис. 11.4. Схема электропередачи Лауфен–Франкфурт-на-Майне (1891 г.): Г – синхронный генератор; Т1и Т2– трансформаторы

Напряжение электропередачи Лауфен – Франкфурт-на-Майне с 15 кВ было вскоре повышено до 30 кВ. В 1901 г. в США на р. Миссури была построена электропередача напряжением 50 кВ, а к 1903 г. предельное напряжение возросло до 60 кВ, передаваемая мощность – до 17 тыс. кВт (Ниагара – Буффало), а дальность достигла 350 км.

В 1891 г. система была введена в эксплуатацию. Для получения электрической энергии были установлены три водяные турбины по 300 л.с., соединенные передаточным редуктором с динамо-машиной переменного тока (рис. 11.5). Линия состояла из трех медных проволок, подвешенных на столбах высотой 8 м при помощи особой конструкции из фарфоровых изоляторов. По проводам передавался переменный ток напряжением в 8500 В, получаемый с помощью первичного повышающего трансформатора. Во Франкфурте-на-Майне в конце электропередачи напряжение понижалось до 65 В и использовалось для питания электродвигателей и ламп накаливания. Коэффициент полезного действия такой электропередачи достигал 75%.

Вся дальнейшая история развития линий электропередачи вплоть до конца XX века сопровождалась увеличением напряжения, передаваемых мощностей и протяженности линий. На первом этапе преобладающей по важности проблемой было уменьшение потерь в линиях, что требовало повышения напряжения.

Дальнейший рост номинального напряжения линий электропередачи ограничивался возможностями использовавшихся в то время штыревых изоляторов, не позволявших поднять напряжение выше 70 кВ. Только изобретение в начале ХХ века подвесных изоляторов позволило резко увеличить применявшееся напряжение, и уже в 1908–1912 гг. в Америке и Германии были построены первые линии электропередачи переменного тока напряжением 110 кВ.

Дополнительное затруднение на пути роста номинального напряжения возникло в связи с увеличением потерь на корону (коронный разряд с поверхности проводов). Теоретические исследования показали, что уменьшить потери можно путем увеличения действительного либо «электрического» диаметра провода. Первое направление привело к применению алюминиевых, сталеалюминиевых и полых проводов большего диаметра. Второе направление (предложенное В.Ф. Миткевачем в 1910 г.) привело к применению расщепленных фаз, состоящих из нескольких проводов.

Удачное завершение Лауфенского проекта, доказавшего принципиальную техническую возможность передачи электрической энергии на большие расстояния, обратило на себя внимание электротехников во всем мире, стремившихся решить сложную техническую задачу использования огромного количества дешевой водяной энергии и в первую очередь энергии падающей воды.

В 1889 г., т.е. еще до осуществления Лауфенского проекта, созданная в США компания приобрела права на использование энергии Ниагарского водопада в размере 450 тыс. л.с. с американской и канадской сторон. Полученная электрическая энергия распределялась по заводам, расположенным в районе г. Ниагары, а также использовалась для городского электрического освещения. Часть электрической энергии направлялась по специально сооруженной линии электропередачи в г. Буффало, для чего предварительно напряжение повышалось до 22000 В с помощью трансформаторов.

Рис. 11.5. Динамомашина переменного тока

Система бесконтактного электропитания MOVITRANS для промышленности

В тех сферах эксплуатации оборудования, где необходимо перемещение на большие расстояния с высокой скоростью и без износа, уже нельзя обойтись без мобильных систем. Для этих условий идеальная система электропитания – бесконтактная, чистая, бесшумная – это MOVITRANS®.

Надежная бесконтактная система электропитания с нашим системным решением MOVITRANS

® Система бесконтактного электропитания MOVITRANS® – не подвержена износу и не требует технического обслуживания Система бесконтактного электропитания MOVITRANS® – не подвержена износу и не требует технического обслуживания

На вашем предприятии есть длинные участки перемещения? Вам необходимо транспортировать товары с высокой скоростью? Вы хотите избежать загрязнений из-за передачи энергии в зонах, критичных к загрязнению?

Тогда MOVITRANS® будет для вас идеальной системой электропитания. Она работает по принципу индуктивной передачи энергии. Электроэнергия передается от стационарно проложенного проводника на один или несколько мобильных потребителей бесконтактным способом. Трудоемкие, громоздкие системы с цепными коробами остались в прошлом.

Электромагнитная связь осуществляется через воздушный зазор, система не подвержена износу и не требует технического обслуживания. Это бесконтактное электропитание позволяет реализовать скорости выше 10 м/с. А поскольку тяговые линие проложены под полом, больше нет препятствий, мешающих поперечному транспорту.

Еще одно важное преимущество: такой способ электропитания не создает загрязнения и нечувствителен к внешнему загрязнению. Кроме того, система не производит никакого шума. Все это существенно способствует повышению производительности за счет снижения затрат на техническое обслуживание и монтаж.

Экономия расходов на проектирование, монтаж и ввод в эксплуатацию

Больше экономической эффективности благодаря гибкой и убедительной концепции системы – от простой сегментации маршрута до его произвольного конструирования с поворотами и стрелками. Расходы сокращаются также и за счет быстрого и простого монтажа, поскольку вдоль маршрута нужно проложить всего два кабеля.

Применение Прикладное ПО MOVITOOLS® значительно упрощает ввод в эксплуатацию и использование техники.

Как передается электроэнергия и как запитаны города и предприятия

Пример HTML-страницы

Современные системы электроснабжения промышленных предприятий состоят из устройств производства электроэнергии и (или) пунктов приема ее из энергосистемы — главных понизительных подстанций (ГПП), главных распределительных пунктов (ГРП). промежуточных распределительных пунктов (РП), десятков и даже сотен трансформаторных подстанций (ТП), а также преобразовательных подстанций (ПП), линий электропередачи (ЛЭП) значительной протяженности, связывающих сетевые объекты по определенным схемам.

Эти схемы характеризуются значительным многообразием и имеют структурное, иерархическое построение, представляющее собой ориентированный граф, где корнем являются источники питания, вершинами — отдельные электроприемники. Между 0-м и 1-м уровнями организуется внешнее, 1-м и 5-м — внутреннее (внутризаводское — 1—3-й уровни, цеховое — 3—5-й уровни) электроснабжение.

Способы электроснабжения предприятий

Электроснабжение промышленных предприятий в основном осуществляется от районных электроэнергетических систем (централизованное электроснабжение). Возможны варианты и комбинированного питания, при котором предприятие получает электрическую энергию от электроэнергетических систем (ЭСС) и собственной электростанции, а также в редких случаях обеспечения предприятия питанием только от собственной электростанции.

Целесообразность сооружения собственной электростанции обуславливается технико-экономическими соображениями, среди которых: потребность в тепловой энергии для производственных нужд, удаленность предприятия от энергосистем, наличие и возможность использования вторичных энергоресурсов в качестве топлива для электростанции, уровень надежности электроснабжения.

Питание промышленного предприятия может быть подведено к одному общему или к двум и более приемным пунктам. От одного пункта приема электроэнергии могут питаться одно или более промышленных предприятий, расположенный вблизи микрорайон или другие потребители. Все пункты приема электроэнергии от ЭЭС, а также собственные станции предприятия электрически связываются между собой. Наличие того или иного пункта приема электроэнергии на промышленном предприятии обуславливается в основном величиной потребляемой мощности и удаленностью предприятия от источника питания. Например, при относительно небольшом расстоянии (до 8 км) предприятия малой и средней мощности в большинстве случаев получают электроэнергию на напряжении 6—20 кВ, пунктом приема является ГРП, который без трансформации указанного напряжения распределяет электроэнергию внутри предприятия.

Малые предприятия имеют в основном один пункт приема электроэнергии в виде распределительного пункта 6—20 кВ или цеховой трансформаторной подстанции. Предприятия малой и средней мощности располагают одним-двумя приемными пунктами в виде ГПП, ГРП; предприятие большой мощности — одним или более приемными пунктами в виде ГРП, ГПП, ПГВ.

Пункты приема электроэнергии могут питаться отпайками от проходящих ЛЭП или непосредственно от распределительных устройств подстанций и электростанций энергосистемы.

Внутризаводское электроснабжение на действующих предприятиях выполняется по ступенчатому принципу в основном на напряжении 6—10 кВ. Перспективным является перевод сети с 6 на 10 кВ. а на вновь строящихся крупных предприятиях — применение напряжения 20 кВ.

Назначение распределительных подстанций

При одноступенчатых схемах отсутствуют промежуточные РП. При двух- и более ступенчатых схемах применяются РП. от которых питаются ТП и высоковольтные электроприемники второй ступени, а также РП последующей ступени распределения электроэнергии.

Необходимость сооружения и количество промежуточных РП определяются в основном величиной и территориальным размещением электрической нагрузки. Количество ТП регламентируется выбранной мощностью силовых трансформаторов и их количеством на подстанции. При глубоких вводах внутризаводское электроснабжение может осуществляться на напряжении 35 кВ и выше. При этом к потребителям подводится максимально высокое напряжение и применяются разукрупненные понизительные подстанции глубоких вводов (ПГВ) 35/0,4; 110/6—10 кВ.

Цеховое электроснабжение осуществляется в основном на напряжении 380/220 В с перспективой применения при наличии технико-экономического обоснования напряжения 660 В.

Источники питания крупных городов

Источниками питания электроснабжения городов являются энергосистема и собственные электростанции предприятий, отдельные микрорайоны могут питаться от пунктов приема электроэнергии близлежащих промышленных предприятий.

Электроснабжение городов осуществляется в основном от районных подстанций, питающихся от энергосистемы.

Электроснабжение промышленных предприятий, городов выполняется посредством электрических сетей (распределительных сетей до и выше 1 кВ) — каналов передачи и преобразования электроэнергии. Питание конкретного электроприемника (узла нагрузки) осуществляется по основному каналу, предусмотренному проектом.

Однако следует отметить, что каналы питания электроприемников вследствие управления режимами распределения электроэнергии, вывода в плановый ремонт отдельного оборудования, а также отказов отдельных элементов системы не постоянны во времени и могут в значительной степени претерпевать изменения своей конфигурации. Происходит это потому, что электрическое оборудование системы электроснабжения может находиться в различных состояниях: в работе, ремонте или резерве.

С целью обеспечения определенной »живучести» и необходимой степени надежности системы электроснабжения оснащаются релейной защитой и сетевой автоматикой — автоматическим вводом резерва (АРВ), автоматическим повторным включением (АПВ), автоматической частотной разгрузкой (АЧР).

Передача электроэнергии

Передача электроэнергии — одна из важнейших задач энергетики.

Наиболее просто передавать энергию в виде электроэнергии, которую могут непосредственно использовать потребители. Электроэнергия передается с помощью воздушных линий электропередач или по подземным кабелям.

Воздушные линии электропередач.

Первая в мире линия электропередачи трехфазного тока была построена в 1881 г. в Германии русским инженером М. О. Доливо-Добровольским.

По проводам, как правило, передают электроэнергию переменного тока большого напряжения. Переменный ток легче трансформировать на различные уровни напряжения. При этом используются как повышающие трансформаторы (на входе), так и понижающие (на выходе). Большой уровень напряжения обусловлен желанием снизить силу передаваемого тока (для уменьшения массы проводов и потерь). Низковольтные системы могут сравниться по потерям с высоковольтными только при использовании проводов большого сечения. Если, например, электроэнергия передается при обычном бытовом напряжении (220 В), то потребуется выбрать кабель настолько большого сечения, что стоимость кабеля станет ограничивающим фактором уже при передаче энергии даже на небольшие расстояния.

С увеличением расстояния и требуемой пропускной способности ЛЭП становится необходимым повышать напряжение. Для воздушных ЛЭП максимальная передаваемая мощность увеличивается с ростом напряжения, однако, вместе с тем повышается и стоимость ее сооружения. В настоящее время построены ЛЭП напряжением 1150 кВ. Необходимо учитывать, что при вводе в строй ЛЭП таких высоких уровней напряжения одной из основных задач является проблема обеспечения электрической изоляции как самой ЛЭП, так и трансформаторов, коммутационной аппаратуры и т.д.

Передача постоянного тока.

Пропускная способность ЛЭП постоянного тока примерно вдвое выше (реактивное сопротивление не вносит потерь). Однако при этом требуются более дорогие преобразовательные устройства. Поэтому при передаче энергии на большие расстояния (когда весовой коэффициент затрат на оборудование преобразовательных подстанций ниже) такие ЛЭП выглядят предпочтительнее. На передающем конце линии напряжение переменного тока, вырабатываемое генератором (обычно 36 кВ), повышается трансформатором до желаемого уровня. Затем в выпрямителе получают постоянный ток высокого напряжения, направляемый в ЛЭП. На приемном конце ЛЭП инвертор вновь преобразуем постоянный ток в переменный, после чего понижающие трансформаторы доводят напряжение до уровня, нужного потребителям.

Важный вопрос — снижение потерь при передаче энергии. В качестве мероприятий по снижению электрических потерь при передаче электроэнергии рассматривались методы, основанные на зависимости сопротивления провода от температуры. При температуре проводов -209°С потери снижаются в 10 раз. Еще более кардинальное решение этой проблемы — использование явления сверхпроводимости, открытого в 1911 году Оннесом. Сущность явления заключается в следующем: многие металлы, сплавы и интерметаллические соединения, которые при комнатной температуре плохо проводят ток, при снижении температуры ниже некоторого критического значения (менее 20 К) обнаруживают снижение электрического сопротивления практически до нуля, т.е. пропускают ток без потерь. Развития эти методы не получили вследствие чрезмерной стоимости оборудования, снижающего температуру.

Недостатки воздушных линий электропередач:

  1. полоса отчуждения земли воздушной линии протяженностью 1 км составляет около 1 Га;
  2. сильные электрические поля у линий электропередач оказывают вредное биологическое влияние.

Передача электроэнергии по подземным кабелям.

Недостатки: высокая стоимость (неэкономичность), трудность прокладки, сложность ремонта. К передаче электроэнергии по подземным кабелям прибегают в случае, когда стоимость полосы отчуждения земли становится чрезмерно высокой. Этот вариант используется при передаче энергии в городских районах, где стоимость отчуждения земли для воздушных линий уравновешивает высокую стоимость прокладки подземной кабельной линии.

Проблемы, которые необходимо решить: изоляция. Из-за ограниченного места расположения кабелей жилы должны быть расположены весьма близко друг от друга. Используется бумажная изоляция, пропитанная минеральным маслом. Тонкие, обмотанные бумагой жилы плотно укладываются в оболочку, а затем три кабеля, по одному на каждую фазу, помещаются в трубу которая затем наполняется маслом под давлением. Через определенные расстояния отрезки кабеля сращиваются между собой.

Передача органических энергоносителей.

Транспортировка нефти через океан танкерами. Более экономична перевозка крупными танкерами. Один из крупнейших танкеров США «Bellamya» имеет водоизмещение 541 тыс.т. Проблемы: аварии танкеров. Одна из крупнейших аварий танкеров случилась в 1978 году, когда в проливе Ла-Манш сел на мель танкер «Amoco Cadiz». В море вылилось 216 тыс.тонн нефти.Уничтожаются десятки тысяч живых существ. Особенно вредны выбросы нефти в районах с малой интенсивностью волн и низкой температурой воды. Рассеивание нефтяного пятна здесь может продолжаться более 10 лет.

Передача нефти и газа трубопроводами.

Для того, чтобы преодолевать сопротивление вязкости, требуется насосная перекачка. Проблемы: вязкость потока. Особенно проявляется при низких температурах.

Передача природного газа осуществляется либо по газопроводам – трубам большого диаметра (до 1,5 м), либо океанскими танкерами в сжиженом виде при низкой температуре (стоимость сжижения и регазификации высока).

Крупнейшими в мире газонефтепроводами являются Уренгой (Западная Сибирь) — страны Западной Европы, Трансаляскинский нефтепровод (США) от месторождения Прадхо Бей (Аляска) через Канаду до Калифорнии. Это самый дорогостоящий промышленный объект, когда-либо сооружавшийся в мире (12 млрд долл.). Протяженность 1289 км, пропускная способность 270 тыс.т нефти/сутки, перекачка осуществляется 12 насосными станциями, толщина стенок труб — полдюйма.

Передача водорода.

Можно использовать трубопроводы для передачи природного газа. Недостаток: повышенные утечки газа при самых малых нарушениях герметичности; воздействие атомов водорода на металлы и сплавы (особенно при повышенных давлениях), в результате чего сталь становится хрупкой и ломкой.

Затраты на транспортировку некоторых видов энергоносителей (в отн.ед):

  • метан (по трубопроводу) — 1,0;
  • водород (по трубопроводу) — 1,03;
  • бензин (танкерами) — 3,0;
  • электроэнергия (по высоковольтным линиям) — 6,6.

Вам также могут быть интересны следующие материалы:

Комментарии:

Добавить комментарий

Передача электроэнергии на расстояние

Известно, что крупные теплоэлектростанции строят вблизи угольных месторождений или крупных газопроводов, гидроэлектростанции возводят на крупных реках, а атомные электростанции – не ближе 30–50 км от больших городов, где расположены основные потребители электроэнергии. Другими словами, электроэнергия производится вдали от мест её потребления. Следовательно, она должна быть передана к местам её потребления, для чего служат линии электропередачи (ЛЭП).

А знаете ли вы, что при типичной мощности генератора электростанции 500 МВт и напряжении 10 кВ сила тока в проводах составляет 50 тысяч ампер? Такой ток, согласно закону Джоуля-Ленца, при сопротивлении линии электропередачи всего 1 Ом ежесекундно будет выделять столько же теплоты, сколько миллион электрочайников, включённых одновременно!

По закону Джоуля-Ленца Q = I2Rt существуют две возможности для снижения потерь электроэнергии: уменьшить сопротивление линии электропередачи (R) или уменьшить в ней силу тока (I).

Рассмотрим первую возможность. Для уменьшения сопротивления нужно либо уменьшить длину проводов (и энергия не дойдёт до потребителя), либо увеличить их толщину (и тогда они станут тяжёлыми и могут обломить опоры). Как видите, первая возможность невыполнима на практике.

Рассмотрим теперь вторую возможность. При изучении трансформатора (см. § 10-з) мы отметили, что трансформатор повышает напряжение, одновременно понижая силу тока в такое же число раз. Поэтому, прежде чем ток от генератора попадает в линию электропередачи, он трансформируется (преобразовывается) в ток высокого напряжения. Повысив напряжение с 10 кВ до 1000 кВ, то есть в 100 раз, мы в такое же число раз понизим силу тока. Согласно закону Джоуля-Ленца, количество теплоты, бесполезно выделяющейся в проводах, уменьшится в 100·100 раз, то есть сразу в 10 000 раз.

На рисунке на предыдущей странице показано, что электроэнергия, выработанная генератором 1, по толстым проводам 2 поступает на трансформатор 3. После повышения напряжения ток передаётся потребителям по сравнительно тонким проводам 4. Для этого используют специальные прочные опоры 5 с гирляндами изоляторов 6.

Когда электроэнергия доходит по проводам 4 до места потребления, применяют понижающий трансформатор 7, от которого энергия поступает к потребителям 9. Энергия может поступать и к другим трансформаторам, понижающим напряжение ещё сильнее.Как правило, энергия, подающаяся в город по высоковольтной линии, проходит через три-четыре понижающих трансформатора. Они понижают напряжение каскадно, чтобы получались различные напряжения, необходимые как промышленным, так и бытовым потребителям. Это условно показано на схеме.

Научный взгляд на возможности передачи электроэнергии по воздуху Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

НАУЧНЫЙ ВЗГЛЯД НА ВОЗМОЖНОСТИ ПЕРЕДАЧИ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ ПО ВОЗДУХУ Семёнов Д.М.

Семёнов Денис Михайлович — бакалавр, кафедра электроснабжения промышленных предприятий и электротехнологий, Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Национальный исследовательский университет Московский энергетический институт, г. Москва

Аннотация: данная научная статья освещает научный взгляд о том, можно ли передавать электроэнергию по воздуху и каким образом это можно осуществить. Анализ многочисленных источников освещает исследование данного явления передачи электричества без использования линий электропередач и других вспомогательных устройств. Необходимо учитывать и тот факт, что о беспроводной передаче энергии уже были выдвинуты многочисленные гипотезы и задумываются и сейчас многие ученые, то эта проблема все еще остро стоит перед наукой и требует свежего научного взгляда и подхода для ее решения. Ключевые слова: генератор, катушка, обмотка, трансформатор, плазменный шнур, электроды, наносекундный лазер.

В настоящее время очень нелегко представить человека без электричества. Электричество, как таковое увеличило коммуникабельность, дало возможность повысить и автоматизировать различные процессы в жизни людей. С появлением электричества произошел значительный прорыв в науке и жизни человека. Ни для кого не секрет, что оно важно для всех видов транспорта, больниц, многих аппаратов и производств.

Его отсутствие окажет негативное влияние на инфраструктуру целых мегаполисов. Однако с появлением этого явления жизнь человека с другой стороны, можно сказать, что усложнилась. Многие природные катаклизмы и чрезвычайные для человека ситуации происходят из-за электричества, а точнее по вине линий передач, с помощью которых оно передается. Именно одним из недостатков электричества является его передача по проводам. Без этого в настоящее время никак не обойтись. В таком случае стоит задуматься: возможна ли передача электричества по воздуху, то есть без применения проводов. На первый взгляд, это на самом деле, может показаться кадром из фантастического фильма, но ученые уже сейчас уверено утверждают, что через определенное время беспроводная передача электроэнергии войдет в жизнь человека, как обыденный процесс.[2] Хотя есть и те специалисты, которые не забывают напомнить, что для этого потребуется слишком много вложений и сил. В таком случае стоит разобраться действительно ли для человечества беспроводная передача энергии будет доступна и проста?

Научные опыты для осуществления передачи электроэнергии по воздуху Если говорить о возможности передачи электроэнергии по воздуху, то стоит учесть, что беспроводная передача электричества включает в себя технологический принцип по передаче различного типа мощностей.

Стоит отметить, что в основе всех этих возможностей будут лежать знаменитые открытия Николы Тесла. Именно он обратил свое внимание, что при выключении генератора высоковольтного типа постоянного тока образовывались волны, а при последующем замыкании являлась цепочка голубоватых искр, которые были направлены под прямым углом к кабелю. В результате этого эксперимента электрическое поле начинало двигаться быстрее, чем реальные заряды. [5]Это дало толчок к открытию «нового электричества», которое обладало определенными свойствами. Это были продольные волны. Тесла планировал применять их в новой системе для передачи энергии, однако его мечта стала реализовываться только в 21 веке. [5]

Одна из гипотез создания пирамид раскрывает возможность использования их как генераторов особого вида энергии. [3]Пирамиды строились из гранита, который имеет природную повышенную радиоактивность, а сверху облицовывали песчаником, который значительно менее прочный, чем гранит, но имеет лучшие характеристики как изолятор. (Тесла строил свои вышки на особых местах пересечения энергетических линий Земли). [5]Считается, что пирамиды расположены в определенных энергетических центрах. Под вышками Тесла в земле располагались определенные водоносные слои, изменение которых приводило к изменению энергетических полей.

В настоящее время ученым удалось послать электрически направленный пучок, как радиоволну от одной точки к другой. Это доказывает возможность передачи энергии по воздуху.

Многочисленные опыты для передачи энергии без проводов происходят в настоящее время, в основе которых лежит создание специальной катушки из небольшого числа витков медного толстого кабеля снаружи и многовитковый катушки, которая находится внутри. На внешнюю обмотку подается постоянный ток, который во внутренней обмотке будет генерировать импульс. Из-за ударных волн этого процесса можно будет наблюдать свечение на одном из проводов, отнесённые к внутренней обмотки газонаполненные или неоновые лампы будут светиться. Стоит отметить, что для облегчения работы и повышения уровня безопасности необходимо применять более простую схему катушки.

Данный эксперимент можно отнести к новой технологии, которая обеспечит беспроводное питание мобильных устройств, электромобилей и бытовой техники на расстоянии от нескольких сантиметров до сотни метров. Потребляемая мощность данных питаемых устройств может достигать от сотен милливатт до нескольких киловатт. [2] Переспективы и достижения по передаче электроэнергии

Еще совсем недавно человек представить себе не мог, что в природе существует такое явление, как электричество. Теперь же, если на местной станции случается авария, каждый из нас с трудом выдерживает пару часов пока не устранят какую-либо поломку. Люди уже давно привыкли к таким техническим устройствам, как трансформаторы, столбы, высоковольтные линии и розетки. Мы практически не обращаем на них внимание. Ведь это всё прочно вошло в сознание людей, что человек даже представить себе не может, что передача электричества может произойти каким-то другим способом. Однако ученые в настоящее время заговорили о том, что возможна и реальна альтернативная передача энергии без использования дополнительных устройств.[2]

Некоторые ученые в мире уже к данному времени провели ряд экспериментов, которые обеспечивают высокую проводимость без влияния сопротивления проводников. Однако высокая проводимость это хорошо, но отсутствие линий передач намного лучше. К такому выводу пришли специалисты некоторых университетов. Они провели ряд экспериментов, в основе которых лежат труды знаменитого ученого Тесла. Благодаря этим экспериментам беспроводная передача энергии стала потихоньку переходить из разряда фантастики в самую обыденную реальность.[ 1 ]

Физики из США и Германии изобрели методику, которая потенциально имеет возможность передать электрический разряд на расстояние до десятков метров. Результаты данных исследований авторы опубликовали в научном журнале Optica, а кратко с их принципом работы можно ознакомиться на сайте Аризонского университета.[4]

Для передачи электрического разряда специалисты применяли систему из двух электродов и фемтосекундного лазера. Такой лазер создавал плазменный тонкий шнур между двумя имеющимися в установке электродами.

Для этого ученые применяли наносекундный лазер, продолжительность импульсов которого в миллион раз выше. Излучение от такого лазера усиливало и поддерживало плазменный шнур в стабильном состоянии. [3]

Основная трудность, с которой сталкивались ученые — это удержание плазменного шнура. Это происходит из-за того, что поскольку электромагнитные импульсы, которые излучают фемтосекундные лазеры, длятся всего несколько десятков фемтосекунд.

Идея о передаче электрической энергии без проводов по воздуху с помощью плазменных специальных шнуров, создаваемых лазерами, возникла очень давно. В дальнейшем специалисты планируют активно использовать микроволновые физические лучи вместо излучения от наносекундного лазера для более эффективного теплового нагрева плазменного шнура и передачи энергии на большие расстояния. [2]

Стоит отметить, что еще в прошлом году компания Intel представила проект, который заключался в следующем. Зрителям было продемонстрирована установка, состоящая из двух антенн, одна из них создавала электромагнитное поле вокруг себя. Это поле индуцируется током переменного типа для контура второй антенны. Данной энергии хватило для свечения 60-ваттной бытовой лампочки, на расстоянии 1м. [2]

Такое достижение помогло разработать беспроводные зарядные устройства для мобильных телефонов. Эти устройства могут передавать энергию на расстояние до 3 метров. Такие устройства уже появились на рынке для широко круга потребителей.

Кроме данной компании Intel, корейские ученые также решили создать проект по беспроводной подачи электроэнергии для различного вида электротранспорта. Уникальная технология имеет название OLEV. Она предполагает зарядку муниципальных средств передвижения на ходу или на стоянке при продолжительной парковке.

Стоит отметить, что данный проект успешно прошел все испытания и скоро будет использоваться на железных дорогах, в аэропортах портах и любом городском электротранспорте. Это значит, что новые технологии по передачи энергии по воздуху постепенно внедряются в жизнь человека и возможно наличие трансформатора вскоре не понадобится.[1]

Многочисленные исследования и собранные работающие модели показывают, что возможность передачи электричества по воздуху уже существует в современном мире. Это доказывает не только анализ опытов Тесла, но и гипотезы о назначении египетских пирамид в качестве генераторов по передачи электричества по воздуху.[5] Альтернативные методы передачи электричества всё более реальные для человечества. Когда речь заходит о беспроводной передачи энергии можно сделать, интересный вывод с точки зрения физики. Так выпущенный из орудия снаряд, как это неудивительно, также переносит энергию на расстоянии, а именно кинетическую и химическую.[3] Заметьте, что здесь совсем не применяется проводов, а значит передача энергии по воздуху не такая уж фантастическая задача.

Список литературы

1. Ацюковский В.А. Трансформатор Тесла. Энергия из эфира. Изд-во «Петит», 2017. 175 с.

2. Ацюковский В.А. Энергия вокруг нас. Жуковский. Изд-во «Москва», 2017. 276 с.

3. Веселовский О.Н., ШнейбергЯ.А. Очерки по истории электротехники. МЭИ, 2015. 345 с.

4. Шнейберг Я.А. (соавтор), Академия электротехнических наук РФ, История электротехники. М., МЭИ, 2016. 234 с.

5. Цверава Г.К. Никола Тесла, 1856-1943. Л., изд-во «Москва», 2018. 123 с.

6. Electtik info, Способы беспроводной передачи электроэнергии. [Электронный ресурс] Режим доступа: http://electrik.info/mam/fakty/918-sposoby-besprovodnoy-peredachi-elektroenergii.html/ (дата обращения 18.04.2018).

ОБЛАЧНЫЕ ВЫЧИСЛЕНИЯ Рубашенков А.М.1, Бобров А.В.2

‘Рубашенков Антон Михайлович — студент;

2Бобров Андрей Виорелович — студент, кафедра защиты информации, Институт комплексной безопасности и специального приборостроения, Московский технологический университет, г. Москва

Аннотация: облачные вычисления — модель обеспечения удобного сетевого доступа по требованию к некоторому общему фонду конфигурируемых вычислительных ресурсов (например, сетям передачи данных, серверам, устройствам хранения данных, приложениям и сервисам — как вместе, так и по отдельности), которые могут быть оперативно предоставлены и освобождены с минимальными эксплуатационными затратами или обращениями к провайдеру.

Ключевые слова: облачные сервисы, центры обработки данных (ЦОД), PaaS, IaaS, SaaS, стандарты, технологии.

Обзор облачных вычислений

Облачные вычисления предполагают наличие большого числа подключенных через сеть компьютеров, которые физически могут размещаться в любой точке земного шара. Поставщики услуг в большой мере полагаются на виртуализацию при предоставлении услуг облачных вычислений. Облачные вычисления помогают сократить операционные расходы за счет более эффективного использования ресурсов. Облачные вычисления позволяют решать различные задачи управления данными, обеспечивая:

— повсеместный доступ к данным организации в любое время;

Основы системы передачи электроэнергии

Электроэнергетика Основы системы передачи электроэнергии

Автор/редактор: Люк Джеймс / Эрика Гранат объекта, такого как электростанция или электростанция, на электрическую подстанцию, где напряжение преобразуется и распределяется между потребителями или другими подстанциями.

Связанные компании

Технологии передачи и распределения электроэнергии (T&D) включают в себя компоненты, используемые для передачи и распределения электроэнергии от генерирующих объектов до конечных пользователей.

(Источник: Unsplash)

Взаимосвязанные линии, обеспечивающие перемещение электроэнергии, известны как «передающие сети» и образуют систему передачи электроэнергии, или, как ее чаще называют, электросеть.

Первичная передача

Базовое представление энергосистемы с передачей, выделенной синим цветом.

(Источник: Solo Nunoo через ResearchGate)

Электроэнергия, вырабатываемая электростанцией, обычно составляет от 11 кВ до 33 кВ. Прежде чем оно будет отправлено в распределительные центры по линиям электропередачи, оно повышается с помощью трансформатора до уровня напряжения, который может составлять от 100 кВ до 700 кВ или более, в зависимости от расстояния, на которое его необходимо передать; чем больше расстояние, тем выше уровень напряжения.

Причина, по которой электрическая мощность повышается до этих уровней напряжения, состоит в том, чтобы сделать ее более эффективной за счет снижения потерь I2R, которые имеют место при передаче энергии. Когда напряжение увеличивается, ток уменьшается по отношению к напряжению, так что мощность остается постоянной, тем самым уменьшая эти потери I2R.

Этот этап известен как первичная передача — передача большого количества электроэнергии от начальной генерирующей станции к подстанции по воздушным линиям электропередач.В некоторых странах подземные кабели также используются в тех случаях, когда передача осуществляется на более короткое расстояние.

Вторичная передача

Когда электроэнергия достигает приемной станции, напряжение понижается до напряжения, обычно между 33 кВ и 66 кВ. Затем он отправляется по линиям передачи, выходящим из этой приемной станции, на электрические подстанции, расположенные ближе к «центрам нагрузки», таким как города, деревни и городские районы. Этот процесс известен как вторичная передача.

Когда электроэнергия поступает на подстанцию, она еще раз понижается понижающим трансформатором до напряжения, близкого к тому, при котором она была выработана — обычно около 11 кВ. Отсюда фаза передачи переходит в фазу распределения, и электроэнергия используется для удовлетворения потребностей первичных и вторичных потребителей.

Следуйте за нами на LinkedIn

Вам понравилось читать эту статью? Тогда подпишитесь на нас в LinkedIn и будьте в курсе последних новостей отрасли, продуктов и приложений, инструментов и программного обеспечения, а также исследований и разработок.

Следуйте за нами!

(ID:46489228)

Электропередача и средства передачи



Электропередача и средства передачи

Передача электроэнергии – это процесс, посредством которого электроэнергия транспортируется на большие расстояния к потребителям. Для некоторых новых солнечных электростанций могут потребоваться новые объекты электропередачи.

Электротрансмиссия

Передача электроэнергии — это процесс, посредством которого большое количество электроэнергии, произведенной на электростанциях, таких как промышленные солнечные установки, транспортируется на большие расстояния для конечного использования потребителями.В Северной Америке электроэнергия отправляется с электростанций в сеть Северной Америки , обширную сеть линий электропередач и связанных с ними объектов в США, Канаде и Мексике. Из-за большого количества потребляемой мощности и свойств электричества передача обычно происходит при высоком напряжении (69 кВ или выше). Электроэнергия обычно поставляется на подстанцию ​​ вблизи населенного пункта. На подстанции электроэнергия высокого напряжения преобразуется в более низкое напряжение, пригодное для использования потребителями, а затем доставляется конечным пользователям по (относительно) низковольтным распределительным линиям.

Для недавно построенных солнечных электростанций , если бы не было существующих подходящих средств передачи, потребуются новые линии передачи и связанные с ними средства. Строительство, эксплуатация и вывод из эксплуатации высоковольтных линий электропередачи и связанных с ними объектов создадут ряд воздействий на окружающую среду. Тип и величина воздействия, связанного со строительством, эксплуатацией и выводом из эксплуатации линии электропередачи, будут варьироваться в зависимости от типа и размера линии, а также длины линии электропередачи и ряда других факторов, характерных для конкретной площадки.

К основным компонентам высоковольтных линий электропередачи и связанных с ними объектов относятся:

Передающие опоры

Опоры ЛЭП являются наиболее заметным компонентом системы электропередачи. Их функция состоит в том, чтобы держать высоковольтные проводники (линии электропередач) отделенными от их окружения и друг от друга. Существует множество конструкций башен, в которых обычно используется открытая решетчатая конструкция или монополь, но, как правило, они очень высокие (башня на 500 кВ может иметь высоту 150 футов с траверсами шириной до 100 футов), металлические конструкции.

   
Опоры ЛЭП
Нажмите, чтобы увеличить
Проводники (линии электропередач)

Проводники — это линии электропередач , которые передают электричество в сеть и через сеть к потребителям. Как правило, для каждой электрической цепи на опору нанизывают несколько проводников. Проводники состоят в основном из скрученных металлических нитей, но новые проводники могут включать керамические волокна в алюминиевой матрице для дополнительной прочности при меньшем весе.

Подстанции

Очень высокое напряжение, используемое для передачи электроэнергии, преобразуется в более низкое напряжение для потребительского использования на подстанциях . Подстанции различаются по размеру и конфигурации, но могут занимать несколько акров; они очищены от растительности и обычно покрыты гравием. Обычно они огорожены, и к ним ведет постоянная подъездная дорога. Как правило, подстанции включают в себя различные конструкции, проводники, ограждения, освещение и другие элементы, которые придают им «промышленный» вид.

   
Подстанция
Нажмите, чтобы увеличить

Нажмите на фото ниже, чтобы просмотреть интерактивную панораму.


Подстанция фотоэлектрической установки — Интерактивная панорама. Источник: Аргоннская национальная лаборатория
Полоса отчуждения (ПО)

Полоса отвода для коридора электропередачи включает земельный участок, отведенный для линии электропередачи и связанных с ней объектов, необходимых для облегчения технического обслуживания и предотвращения риска пожаров и других аварий.Он обеспечивает запас прочности между высоковольтными линиями и окружающими конструкциями и растительностью. Некоторое количество расчистки растительности может потребоваться по соображениям безопасности и/или доступа. Полоса отвода обычно состоит из местной растительности или растений, выбранных для благоприятного роста (медленный рост и небольшая высота взрослого человека). Однако в некоторых случаях подъездные дороги составляют часть полосы землеотвода и обеспечивают более удобный доступ для ремонтных и инспекционных транспортных средств. Ширина полосы отвода варьируется в зависимости от номинального напряжения линии от 50 футов.примерно до 175 футов или более для линий 500 кВ.

   
Ряд коробки передач
Нажмите, чтобы увеличить
Подъездные дороги

Подъездные пути к конструкциям линий электропередачи как для строительства, так и для обслуживания линий, как правило, требуются и могут быть вымощены или покрыты гравием. Для строительства подъездной дороги может потребоваться расчистка растительности и/или изменение контура земли. Дополнительные временные дороги также могут понадобиться на этапах строительства и вывода из эксплуатации линии электропередачи.

Для получения дополнительной информации

Более подробная информация об электропередаче и подробное описание компонентов системы передачи доступны в следующем техническом отчете.

Как электричество попадает в ваш дом?

Электроэнергия вырабатывается электростанциями. Он передается по линиям электропередачи от электростанций к потребителям. Попутно напряжение сначала повышается трансформаторами, как правило, внутри электростанций, от уровня, приемлемого для генераторов, до уровня, обеспечивающего достаточную эффективность для передачи на большие расстояния.Затем вблизи нагрузок электроэнергия понижается также трансформаторами до напряжения, пригодного для использования потребителем.

Давайте подробно рассмотрим путь электрической энергии. От электростанции до дома…

Поколение

Электроэнергия вырабатывается большими генераторами на электростанции. Генератор – это устройство, которое преобразует механическую энергию в электрическую. Процесс в генераторе основан на связи между магнетизмом и электричеством.Обычно электрический проводник, такой как медь, вращается в магнитном поле для производства электрической энергии.

Электростанция общего пользования использует турбину, двигатель, водяное колесо или другую подобную машину для привода электрогенератора. Электрический генератор преобразует механическую или химическую энергию в электрическую энергию.

Энергия, используемая для вращения турбины, может поступать из природного газа, угля, падающей воды, ядерной энергии и возобновляемых ресурсов, таких как энергия ветра, геотермальная и солнечная энергия.На электростанциях электричество обычно производится при напряжении менее 30 000 вольт.

Перед подачей на линии электропередачи электроэнергию повышают до высокого напряжения с помощью электрических трансформаторов. Потому что электричество должно преодолевать большие расстояния от электростанции до потребителей. Трансформатор позволял эффективно передавать электричество на большие расстояния. Это позволило поставлять электроэнергию потребителям, расположенным далеко от электростанции.

После повышения напряжения линии электропередачи используются для передачи электроэнергии на подстанцию.

Трансмиссия

Линии электропередач передают электроэнергию на большие расстояния от электростанции к местам потребления. Электроэнергия по линиям электропередач передается при напряжении более 200 кВ для максимальной эффективности. Типичными являются напряжения от 220 кВ до 500 кВ. Линии электропередачи обычно крепятся к большим решетчатым стальным опорам или трубчатым стальным опорам.

Передающая подстанция соединяет две или более линии передачи. На передающей подстанции есть высоковольтные выключатели, которые позволяют подключать или отключать линии для обслуживания.Большая передающая подстанция может занимать много акров с несколькими уровнями напряжения и большим количеством защитного и управляющего оборудования, такого как конденсаторы, реле, переключатели, выключатели, трансформаторы напряжения и тока.

По линиям электропередач осуществляется передача электрической энергии напряжением менее 200 кВ. (Обычно 66 кВ или 115 кВ). Линии подпередачи обычно подвешиваются на высоких деревянных или стальных опорах. Их также можно разместить под землей.

Распределение

Электрическая энергия часто передается через переменный ток (AC), хотя постоянный ток иногда используется для передачи высокого напряжения на большие расстояния.

Распределительные подстанции, как правило, располагаются ближе к потребителям. Распределительная подстанция имеет понижающие трансформаторы, которые снижают напряжение с высокого напряжения на более низкое. Потому что напрямую подключать потребителей к сети передачи высокого напряжения экономически невыгодно, если они не потребляют большое количество энергии.

Электроэнергия передается в распределительные сети от распределительной подстанции. Эти линии покрывают гораздо более короткие расстояния и обычно имеют напряжение 16 кВ, 12 кВ или 4 кВ.Распределительные линии более низкого напряжения передают электричество в районы на более коротких опорах или под землей. Трансформаторы, расположенные на распределительных столбах, на бетонной площадке на земле или под землей, дополнительно понижают напряжение, прежде чем оно будет доставлено конечным пользователям.

Если вы хотите узнать больше о путешествии электричества, вы можете проверить и купить эту замечательную книгу:

Продолжить чтение

Основы электричества | Американская ассоциация общественного питания

Что такое электричество?

Люди используют электричество каждый день — для зарядки телефонов, питания компьютеров, включения света, приготовления ужина и приготовления утренней чашки кофе.

 

Электричество – это поток электрического заряда. Дома, здания и предприятия получают электроэнергию через взаимосвязанную систему, которая генерирует, передает и распределяет электроэнергию, также называемую сетью.

 

ПОКОЛЕНИЕ : Электричество вырабатывается при взаимодействии определенных сил (механических, магнитных, тепловых или световых) с энергетическими ресурсами — солнечным светом, ветром, водой, природным газом, углем, нефтью, атомной энергией. Различные процессы преобразуют потенциальную энергию этих ресурсов в электрический ток, представляющий собой движение заряженных частиц.

 

ПЕРЕДАЧА : Затем электрический ток перемещается по взаимосвязанной группе линий электропередач и другому оборудованию. Эти линии перемещают электричество от его источника, часто передавая электрический ток высокого напряжения на большие расстояния.

 

РАСПРЕДЕЛЕНИЕ : Устройства, называемые трансформаторами, затем снижают напряжение электричества и передают его на другой набор линий и оборудования, которые подключаются непосредственно к домам и предприятиям в вашем сообществе.

 

 

 

 

Каковы источники электроэнергии?

 

Наличие электричества

Некоторые источники энергии можно довольно легко увеличивать и уменьшать, в то время как другие должны работать непрерывно. Непрерывно работающие установки также называются «ресурсами базовой нагрузки», а установки, которые используются только при увеличении потребления энергии, называются «промежуточными» или «пиковыми» ресурсами.Возобновляемые источники вырабатывают электроэнергию только при наличии достаточного количества энергии, например, от ветра или солнца, и при отсутствии соответствующих аккумулирующих мощностей считаются «прерывистыми» или «переменными» ресурсами.

 

Куда распространяется электричество

Сеть электропередач в Соединенных Штатах состоит из трех взаимосвязей — крупных сетей, которые работают синхронно и тщательно координируются для предотвращения массовых отключений электроэнергии. Эти межсоединения эффективно устанавливают границы того, где электричество течет через U.С.

Покупка и продажа электроэнергии

Поставщики электроэнергии могут продавать электроэнергию, которую они производят или передают, на оптовых рынках электроэнергии. Федеральная комиссия по регулированию энергетики регулирует эту оптовую продажу электроэнергии. Стремясь расширить доступ к передаче для покупателей и продавцов, FERC призвала владельцев инфраструктуры передачи передать управление объектами передачи региональным организациям передачи, также называемым независимыми системными операторами.Эти RTO/ISO предоставляют услуги передачи между штатами и управляют оптовыми рынками электроснабжения. Не во всех регионах страны есть RTO или ISO, и существуют различия на региональных рынках энергоснабжения и передачи.

 

Что такое интеллектуальная сеть?

Интеллектуальная сеть — это развивающаяся сеть линий электропередачи, оборудования, средств управления и технологий, работающих вместе, чтобы немедленно реагировать на спрос на электроэнергию.

 

Узнайте больше об электричестве

Как электричество вырабатывается и распределяется в наших домах

Различные методы производства электричества

Поскольку электричество является формой энергии, его можно получить только из других видов энергии.В результате, способы производства столь же разнообразны, как и доступные формы энергии, и некоторые входы энергии могут быть преобразованы в электричество более чем одним способом.

Существует много способов классификации источников энергии , но обычно они описываются как возобновляемые или невозобновляемые:

  • Возобновляемый источник энергии — это источник энергии, который можно использовать без ущерба для его доступности в будущем. Прекрасным примером является солнечная энергия: каждое здание в мире может быть покрыто фотогальваническими панелями, и это никак не повлияет на количество солнечного света, достигающего планеты завтра.
  • Невозобновляемый источник энергии — это тот, на который влияет сегодняшнее потребление. Например, запасы ископаемого топлива в мире конечны, и чрезмерное использование ограничивает их доступность в будущем.

Обычно мы используем слово «возобновляемая» для описания чистой энергии, но это не всегда так. Например, энергия биомассы считается возобновляемой, потому что она использует органические отходы, очень распространенный ресурс. Однако энергия биомассы производит выбросы углерода в результате сгорания, и поэтому она не считается чистой.

Отправляемые и неотправляемые источники энергии

Различие между диспетчерским и недиспетчерским источниками питания гораздо менее известно широкой публике, но оно очень важно в современной электроэнергетике. Проще говоря, управляемый источник может обеспечивать питание по запросу, в то время как неуправляемый источник имеет переменную мощность, которая зависит от неконтролируемых условий.

  • Природный газ и гидроэлектроэнергия являются прекрасными примерами управляемых источников.Они могут реагировать на изменения в потреблении электроэнергии быстрее, чем большинство других источников.
  • Солнечная и ветровая энергия являются недиспетчерскими источниками, так как вы не можете получить от них электроэнергию, когда их входы недоступны.

Если кто-то спросит, какой источник электричества лучше, это вопрос с подвохом. Все технологии генерации имеют сильные и слабые стороны, и они дополняют друг друга. В результате система питания, использующая несколько источников, намного надежнее, чем другая, сильно зависящая от одного источника.Например, энергосистема, использующая только природный газ, уязвима к неустойчивым ценам, а сеть, зависящая от гидроэлектроэнергии, уязвима к засухам.

Передача и распределение электроэнергии

Технологии передачи и распределения электроэнергии (T&D) включают компоненты, используемые для передачи и распределения электроэнергии (включая электроэнергию из возобновляемых источников) от генерирующих объектов до конечных пользователей (потребителей). Линии T&D могут располагаться над или под землей.К основным компонентам наземных линий электропередачи относятся конструкции электропередач (решетчатые стальные опоры или трубчатые стальные опоры), проводники (провода), изоляторы (соединяют провода с конструкциями) и заземляющие провода (провода защиты от удара молнии).

Как правило, по линиям электропередач подается электричество более высокого напряжения, тогда как по распределительным линиям в основном используется более низкое напряжение. Линии электропередачи подключены к подстанциям, которые «понижают» мощность до более низкого напряжения, чтобы ее можно было доставить потребителям по распределительным линиям, хотя некоторые крупные промышленные потребители получают электроэнергию при передаче или субпередаче (первичное) напряжение.Тип опор, количество и ширина токопроводящих проводов, а следовательно, и видимость системы определяются током и напряжением передаваемого электричества.

Для передачи и соответствующей инфраструктуры через парки требуется специальное разрешение на использование. Полномочия на выдачу разрешений ограничены выводами NPS о том, что не наносится ущерба парковым ресурсам и «не противоречит общественным интересам» (16 USC 5 и 79 и Приказ директора № 53).

Влияние конкретных технологий

Линии электропередачи и распределения, связанные с проектами по возобновляемым источникам энергии коммунального масштаба, могут по-разному воздействовать на природные, культурные и исторические ресурсы АЭС в зависимости от местоположения, того, находятся ли линии над или под землей и используются ли они для передачи или распределения.Основные воздействия на наземные линии включают гибель птиц в результате столкновения и поражения электрическим током, нарушение путей миграции птиц и проблемы со зрением.

Столкновение и поражение электрическим током : Поражение электрическим током происходит, когда птица пытается сесть на токопроводящие провода с недостаточным зазором и одновременно касается двух проводников разных фаз или проводника и заземляющего провода. Прямое столкновение также может привести к гибели и чаще всего происходит с заземляющими проводами, которые тоньше и менее заметны для птиц.

Нарушение путей перелетных птиц : Надземные линии электропередач, а также строительство и прокладка траншей для подземных линий связи могут нарушить пути миграции и привести к сокращению популяции.

Визуальное воздействие : Линии электропередач и опоры способны влиять на виды национального парка, отражая природную, культурную и историческую красоту даже на расстоянии. Например, строительство и расчистка растительности для соответствующей инфраструктуры могут повлиять на внешний вид парка.Эстетика и впечатления посетителей должны быть сбалансированы с воздействием на окружающую среду при определении размера, местоположения и других характеристик системы.

Воздействия будут различаться в зависимости от местоположения и, следовательно, могут включать перечисленные выше, но не ограничиваться ими. Для получения дополнительной информации о потенциальном воздействии технологий передачи и распределения электроэнергии на окружающую среду, культуру и исторические ресурсы см. «Управление по поставке электроэнергии и надежности энергоснабжения» или перейдите по ссылкам ниже.

Как электричество достигает наших домов

Мы все зависим от электричества в нашей повседневной жизни, будь то включение наших компьютеров для работы, просмотр телевизора, получение бутерброда из холодильника, использование банкомата или зарядка наших мобильных телефонов.Все кажется очень простым и легким. Но задумывались ли мы когда-нибудь о том, из чего состоит электричество и откуда оно берется? В этом посте мы поговорим о том, как электричество достигает наших домов, о различных местах/фазах/сетях, по которым оно проходит, и о проблемах, с которыми сталкиваются электросетевые станции при доставке его к нам.

Как электричество достигает наших домов?

Электричество достигает наших домов, пройдя через следующие места / фазы / сетя:

  • станция сетки электростанции
  • передачи подстанции
  • сеть передачи
  • сеть передачи
  • приемник подстанция
  • распределительная сеть
  • ,

1.Power Grid Station

Он начинает свою жизнь с сетевой станции, которая представляет собой огромный завод, расположенный в основном рядом с источниками производства энергии, такими как плотины гидроэлектростанций, ветряные или солнечные фермы и заводы по производству природного газа. Электростанции используют топливо в качестве источников энергии ветра, угля, солнца или даже атомной энергии.

Затем эта энергия преобразуется в электричество с помощью оборудования, включая котел, печь, турбину, градирню и генераторы. Затем это электричество преобразуется в высокое напряжение и передается на крупные подстанции с помощью воздушных линий.Это напряжение может достигать 25000 вольт и более.

2. Подстанция

Подстанции являются важной частью электропередачи. Обычно расположенные рядом с электросетевыми станциями, они еще больше повышают напряжение, что позволяет передавать его на большие расстояния при сохранении мощности. Это делается с помощью трансформаторов Step Up, которые могут повышать напряжение.

Когда электричество проходит через первый трансформатор подстанции, оно затем поступает в передающую сеть.

  Зачем нужна передача высокого напряжения между подстанциями  

3. Сеть передачи

Сеть передачи помогает передавать электроэнергию от подстанций к распределительной сети. Это облегчает подачу электроэнергии конечным пользователям, таким как дома, офисы и коммерческие площади. На данном этапе напряжение все еще очень высокое, потому что электричество должно преодолевать большие расстояния, прежде чем оно достигнет конечного потребителя.

Сеть электропередач состоит из воздушных линий на металлических опорах или линий, проложенных под землей.Эти линии изолированы, чтобы защитить их от поражения электрическим током в случае контакта с человеком, поскольку они находятся под сверхвысоким напряжением.

4. Приемная подстанция

Опять же, с помощью понижающего трансформатора напряжение электроэнергии снижается до безопасного и стандартного уровня. Во время распределения требуется снижение напряжения, чтобы сделать его безопасным и менее мощным, прежде чем электричество поступит в домохозяйства. На этом этапе электроэнергия выходит из сети передачи и попадает в сеть распределения.

В зависимости от местоположения и использования тип подстанции и напряжение могут различаться. Например, в промышленных районах может потребоваться снижение напряжения примерно до 33 000 вольт, тогда как в городских районах с небольшими заводами может потребоваться напряжение от 11 000 до 33 000 вольт. С другой стороны, трансформаторы, распределяющие электричество по домам и зданиям, будут обеспечивать напряжение всего 230 вольт.

5. Распределительная сеть

От трансформатора подстанции электроэнергия поступает в линии распределительной сети для достижения конечного пункта назначения.Эти линии электропередач могут быть подземными или надземными в разных районах. Достигнув района, он проходит через другой небольшой уличный трансформатор для дальнейшего снижения напряжения, что обеспечивает безопасность его использования.

6. Потребитель (дом/офис)

В качестве последнего шага он проходит через сервисную точку, и ваш счетчик регистрирует использованную вами электроэнергию. Он разделяется на цепи для всех помещений дома/офисов на распределительном щите и, наконец, передается по проводам внутри ваших стен к силовым выключателям.Здесь удобно управлять всеми электроприборами и освещением.

Проблемы, стоящие перед электросетевыми станциями

Основные проблемы, стоящие перед электросетевыми станциями, следующие:

  • Электросети важны для производства энергии, чтобы обеспечить безопасный баланс спроса и предложения электроэнергии.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.