Электр энергиясын өндірудің, берудің және таратудың жалпы принциптері қандай?

15 балл сұрақтары

1. 
   Электр энергиясын өндірудің, берудің және таратудың жалпы принциптері қандай?
   

Энергияның басқа түрлерімен салыстырғанда, электр энергиясының артықшылығы сөзсіз. Оны сым арқылы өте алыс жерлерге аз шығынмен жеткізу, тұтынушыларға таратып беру ыңғайлы. Ең бастысы, өте қарапайым құрылғылардың көмегімен бұл энергия: механикалық, ішкі, жарық энергияларына т.с.с. энергияның кез келген басқа түрлеріне оңай айналдырылады.
Электр энергиясын үлкенді - кішілі электр станцияларында негізінде электромеханикалық индукциялық генератор арқылы өндіріледі. Электр станциясының негізгі екі түрі бар: жылу және гидроэлектпр станциялары. Бұл электр станцияларының бір-бірінен айырмашылығы генератордың роторын айналдыратын қозғалтқыштардың әр түрлілігінде.
Электр энергиясының тұтынылатын орны көп. Ал оның өндірілетін орындары көп емес, отын және гидроресурс көзіне жақын орындар. Электр энергиясын жинап сақтау қолдан келмейді. Оны шығарып алысымен бірден тұтынып, іске жарату керек. Сондықтан электр энергиясын алысқа жеткізу қажеттігі туады.

2. 
   КЭС электр стансаларында электр энергиясын өндірудің технологиялық процесі.
   

КЭС-да жағылатын отынның химиялық энергиясы қазандықта су буына айналады, ол турбоагрегатты қозғалысқа алып келеді (бу турбинасы,генератормен жалғасқан) яғни айналдырады. Айналу кезіндегі механикалық энергиясы генератор арқылы электр энергиясына түрленеді. Отын ретінде көмір, торф, жанатын сланцы және де газ және мазут қолданылады. Қазіргі заманғы КЭС қуаттылығы сондай – олардың әрқайсысы елдің ірі ауданын электр энергиясымен қамтамасыз етеді. Демек, осы типтегі электр станцияларының тағы бір атауы Мемлекеттік аудандық электр стансиясы(МАЭС)

• 
  Бу генераторы көмір,газды,мазутты жағы арқылы жоғары қысым мен температураның су буын алады
  
• 
  Алынған бу – Турбина онда оның потенциалдық энергиясы турбина роторы мен электр генераторының айналу кинетикалық энергиясына айналады
  
• 
  Пайдаланылған бу- Конденсаторға келетін ауа ағып кету арқылы эжектордың көмегімен шығарылады
  
• 
  Алынған су-Деаэратор(коррозияны тудыратын О2 шыгарылады) Шыгындарды өтеу үшін тазартылған су деаэторға түседі. Деаэратордан су – қайтадан қазандыққа
  

3. 
   ЖЭО электр энергиясын өндірудің технологиялық процесі
   

Жылу электр орталықтары тұтынушыларды тек электр энергиясымен ғана емес ,сонымен қатар бу түріндегі жылумен немесе ыстық сумен қамтамасыз етеді.осы аралықта сатыаралық турбиналарды алынатын,пайдаланатын суды регенеративті түрде жылынатын будың бөлінуінен басқа тағы да екі түрлі бөлінуі жүзеге асырылады.Бірі-7-10атм және одан да жоғары қысымдағы бумен өндірісті қамсыздандырады,ал екінші 1,2 атм қысымындағы бу тұрғын уйлерді жылумен қамтамасыз етеді.Осының нәтижесінде жылу электр орталықтарының жалпы пайдалы әсер коэф 60% дейін артады,яғни ең үлкен деген конденсациялық станцияларында пайдалы әсер коэф салыстырғанда 1,5 есе көп.Алайда,жылу электр орталалықтары тұтынуға жақын жерлерде,көбінесе қалада немесе өндірістік кәсіпорын орталығында орналасуы керек,өйткені ЖЭО нан 4-6 км радисты бумен қамтамасыз ету аса тиімді,сөйтіп,жергілікті тұтынушылар 6-10 Кв электр энергиясымен қамтамасыз етеді.Мүның өзі қағида бойынша жылу электр орталықтары тұтынушылардың санын аса үлкен болған жағдайда ғана салынады.

4. 
   АЭС электр стансаларында электр электр энергиясын өндірудің
   

технологиялық процесі
Атом электр станцияларында (АЭС) кейбір ауыр элементтердін ядросын нейтрондык, сәуле түсіру аркылы жарып, ыдыратканда туатын энергияны немесе термоядролык реакциялар Энергиясын пайдаланады;Казіргі АЭС-терде табиги энергия көзі ретінде уран - 235-ті жоне элементтердін ядроларынын беліну кезіндеті энергиясы пайдаланылады. Бул энергия бастапкыда ядро белінгенде олардын сыныктарынын кинетикалык энергиясы турінде туады.Содан кейін кинетикалык энергиянын басым көпшілігі жылуға айналады да, қалғаны жан-жаққа шашыраған электромагниттік жоне корпускалалык сэулелерменбірге жогалады. Жылу энергиясы реактордын жылу алмастыргыш жуйелерінде алынып, жылу электр станцияларындагыдай механикалык энергияга жене одан эрі алектр энергиясына айналдырылады. Осыган сәйкес атом электр станцияларын жылу электр станцияларынын бір турі деп те карауга болады. Бул аталган электр станцияларындагы (ЖЭС,АЭС) бу-казан агрегаты, бу немесе газ турбинасы жоне электр генераторлары сиякты негізгі элементтері бірдей. Эрине, АЭС-тердегі ядролык отындардын жылу бөлгіштік кабілеті кәдімгі органикалык отындардан бірнеше есе артык.

5. 
   ГЭС электр стансаларында электр энергиясын өндірудің
   

Су электр станциялары (СЭС)
Су таскынынын механикалык энергисы электр энергиясына турлендіретін электр станциясы - су электр станциясы деп аталады [1,2,3,4,5]. Олар су энергиясы кездеріне жакын жерлерде езендерде, теніз жагалауларынын манайына салынады.Су электр станциясыны жумысы гидравлика жене гидродинамика зандарына негізделген Су электр станциясыны куаты темен карай аккан су таскыныны секундтык шытынына жоне жогаргы су коймасы мен теменгі койманын су денгейінін кашыктыгына, ягни судын кысымына байланысты.Судын кысымын кобейту ушін жасанды гидротехникалык
салынады. Жазык жердеті езен суынын кысымы богеттермен (плотина), ал таулы жерде эдей айналдыра салынган арнамен (каналмен) кобейтіледі. Таулы жердегі мундай каналды деревациялык канал деп атайды 1,8-сурст.
Тегіс жерде плотинамен салынатын су электр станциясьый негізінен скі турі
бар:
1. Озеннін арнасына салынады (орысша-русловая ГЭС).
2.• Станция уйі плотинанын касында салынады (орысша-плотинная ГЭС).
Озеннін арнасына салынатын су электр станциясьный жогары жоне теменгі су коймасы денгейінін кашыктыгы 25-30 метрден аспайды ал станциялардый уйі плотинаныц касында салынса 30-35 метргс дейін жетеді
Су электр станциясьный ерекшеліктері:
1. Су коры бар жэне курлыска колайлы жерде салынады. Одетте, СЭС-нын
салынган жері тутынушылардыц орналаскан жеріне сойкес келмейді.
2. Ондірілген электр энергисыны, айтарлыктай белігіне жогары кернеулі (110-500 кВ) электер желісіне береді.
3. Ерікті графикпен жумыс істейді!
4. Жогары маневрлі станцияга жатады. Себебі, гидротрубинаны жумыска косу жене электр жуктемесін алу неборі 3-5 минутка созылады.
5. Пайдалы эсер коэффициенті жогары (п = 0,85).

6 Газ турбиналы электр стансаларында электр энергиясын өндірудің

технологиялық процесі.
Газ турбиналы электр станциясы (ГТЭС)
Газ турбиналы электр станциясыный негізгі белігі - газ турбина кондыргылары.Мұндай қондырғылармен жумыс істеу утін отын (суйык немесе газ) мен аа коспасы немесе алдын ала кыздырылган ауа пайдаланылады. Алдын ала кыздырылган
Ауаның температурасы жоне кысымы жогары болу керек. Газ турбинась газдын жылу энергиясы турбина роторыный кинстикалык энергиясына айналдырады .Ротор дегеніміз турбинанын бірнеше калакшалар орнатылган айналмалы бөлігі.Сонымен газ турбинасында отынный энергиясы механикалык энергияга айналады.
Карапайым газ турбина кондыргысьный жумыс істеу сулбасы 1.19-суретте корсетілгси. Жану камерасьна (1) суйык немесе газ тәрізді отын және ауа беріледі.
Жану камерасында дайындалган, жогары температуралы жэне кысымы улкен газ (2) турбина (3) роторыныц калакшаларына беріледі. Осы газ ротордын калакшаларына улкен кысым тусіреді до, турбинанын роторын жылдам айналдырады. Турбинага (3) электр тогыный генсраторы (4) жалгасады. Турбина білігінін айналу жылдамдыгы минутына 3000 айналымга жстеді. Сондай жылдамдыкнен турбинага косылган электргенсратор (4) жонс компрессор (5) айналады. Акырында электрмагниттік индукция заны бойынша статордын орамында электр козгаушы куш пайда болады
(КЭС, АЭС, СЭС-гы сиякты).

Айта кетстін бір маселе компрессор (5) ауаны (6) белгілі бір кысыммен жану

камерасына (1) беру керек. Бул кысымы бар ауа (6) турбинадан жумыс аткарып шыккан газ бен (3) алдымен кыздырылады да, содан кейін жану камерасына беріледі. Натижесінде отынный жану тимділігі артады да, газ турбиналык кондырыный пайдалы осер коэффициенті кобейеді. Казіргі уакытта куаты 25-100 МВт газ турбиналары электр станцияларында пайдаланады. Осындай электр станциясынын
пайдалы осер коэффициенті 29-34 пайызга жетеді.
Газ турбиналы электр станциясы- жогары маневрлі (1-2 минутта жумыска косылады). Казіргі энергетикалык жуйеде ол кобіне резервтегі энергня козі ретінде колданылады.

7,Жел электр станциясын электр энергиясын өндірудің технологиялық

процесі

• 
  Жел энергиясы-желдің ауа массаларының қозғалысынан алынатын жаңартылатын энергия түрі. Бұл энергияның ең перспективалы және экологиялық таза көздерінің бірі.
  
• 
  Жел энергиясының жұмыс принципі жел турбинасының қалақтарын қозғалысқа келтіру үшін желді пайдалануға негізделген. Жел турбинасы бірнеше негізгі компоненттерден тұрады: діңгек, қалақшалы ротор және генератор.
  
• 
  Жел соққанда, ол жел турбинасының пышақтарына соғылып, олардың айналуына әкеледі. Пышақтардың айналуы генераторға қосылған роторға беріледі. Генератор айналудың механикалық энергиясын электр энергиясына айналдырады. Содан кейін электр энергиясы сымдар арқылы беріледі және электр құрылғыларын қуаттандыру үшін пайдаланылады немесе электр желісіне жіберіледі.
  
• 
  Жел электр станциялары әртүрлі мөлшерде болуы мүмкін – жеке пайдалануға арналған шағын қондырғылардан бастап бірнеше ондаған жел турбиналары бар үлкен жел парктеріне дейін. Олар құрлықта да, теңізде де орнатылуы мүмкін.
  
• 
  Жел энергиясын пайдаланудың негізгі артықшылықтары оның экологиялық тазалығы, жаңартылуы және қолжетімділігі болып табылады. Жел - бұл ақысыз және таусылмайтын энергия көзі, бұл жел энергиясын ұзақ мерзімді перспективада үнемді етеді.
  
• 
  Алайда, жел энергиясының кейбір шектеулері мен кемшіліктері бар. Жел энергиясы желдің болуына байланысты, сондықтан оны өндіру құбылмалы болуы мүмкін. Сонымен қатар, жел турбиналары Шу тудыруы мүмкін және қоршаған ортаға көрнекі әсер етуі мүмкін.
  
• 
  Дегенмен, жел электр станциялары саласындағы заманауи технологиялық инновациялар олардың тиімділігін жақсартуға және қоршаған ортаға теріс әсерді азайтуға мүмкіндік береді. Мысалы, тиімдірек пышақтар мен жақсартылған басқару жүйелерін пайдалану шығыс қуатын арттыруға және Шу мен визуалды әсерлерді азайтуға мүмкіндік береді.
  
• 
  Жел энергиясы энергетикалық жүйені дамыту және енгізу үшін айтарлықтай әлеуетке ие. Ол парниктік газдар шығарындыларын азайтуға және мұнай мен газ ресурстарына тәуелділікті азайтуға көмектесетін маңызды энергия көзі бола алады.
  

8,Күн электр станциясының электр стансаларында электр энергиясын өндірудің технологиялық процесі

• 
  Күн энергетикасы дегеніміз – дәстүрлі емес энергетика бағыттарының бірі. Ол күннің сәулеленуін пайдаланып қандай да бір түрдегі энергияны алуға негізделген. Күн энергетикасы энергия көзінің сарқылмайтын түрі болып табылады, әрі экологиялық жағынан да еш зияны жоқ. Күннің сәулеленуі– Жердегі энергия көзінің негізгі түрі.
  
• 
  Күн энергиясын электр энергиясына айналдыратын қондырғылардың бірі – Күн батареялары. Күн батареясы немесе фотоэлектрлік генератор – Күн сәулесінің энергиясын электр энергиясына айналдыратын шала өткізгішті фотоэлектрлік түрлендіргіштен (ФЭТ) тұратын ток көзі.
  
• 
  Күн энергиясы-кез-келген түрде энергия алу үшін күн радиациясын тікелей пайдалануға негізделген дәстүрлі емес энергетикалық бағыт. Күн энергиясы сарқылмайтын энергия көзін пайдаланады және экологиялық таза, яғни зиянды қалдықтар шығармайды. Күн электр станциялары арқылы энергия өндіру таратылған энергия өндіру тұжырымдамасымен жақсы үйлеседі.
  

• 
  Қазіргі заманғы күн электр станцияларының (СЭС) жұмыс принципі айна көмегімен шоғырланған күн энергиясын жинауға және күн энергиясын жинап, оны жылуға айналдыратын қабылдағыштарға күн сәулесінің шағылысуына негізделген. Бұл жылу энергиясын генераторды басқаратын бу турбинасы немесе жылу қозғалтқышы арқылы электр энергиясын өндіру үшін пайдалануға болады.