Термин электроэнергия (электрическая энергия, электричество) является физическим и широко распространенным термином. В быту и промышленности он означает процесс производства (выработки), передачи и распределения электроэнергии, которая может быть получена 2 способами: Единицей измерения потребления электроэнергии является кВт-час. Электричество обладает рядом положительных свойств и благодаря им она широко применяется во всех отраслях нашего хозяйства и, конечно, в быту. К ним относят: Генерация (преобразование различных видов энергии в электрическую) электроэнергии происходит с помощью тепло-, гидро-, ядерной и альтернативной энергетики. Вырабатывается электроэнергия на специальных электростанциях, функционирование и принцип действия которых определяется их названием. Передача электроэнергии осуществляется по линиям воздушным или кабельным. Такие линии называют электрическими сетями. Расчет потребляемой электроэнергии с абонентами производится с учетом полной мощности тока, проходящего через электрическую цепь. Затраты полной мощности делят на 2 показателя энергии: Активная энергия, которая является составляющей выработанной полной мощности (измеряется в кВ·А), совершает полезную работу и у большинства электроприборов в расчетах она совпадает с ней. Например, если в паспорте на какое-то устройство (утюг, электропечь, обогреватель и т.д.) указана активная мощность в кВт, то и полная мощность будет такой же, только уже в кВ·А. В электрических цепях с реактивными элементами (емкостной или индуктивной нагрузкой) часть полной мощности расходуется не на совершение полезной роботы. Это и будет реактивная электроэнергия. Такое Обратите внимание! При отсутствии или потере паспорта на конкретное электроустройство для вычисления полной мощности применяют коэффициент cos = 0,7. Чем выше значение cos , тем меньше потери активной электроэнергии и, конечно, такое электричество будет стоить дешевле. Для повышения этого коэффициента используются различные компенсирующие устройства. Это могут быть генераторы опережающего тока, батареи конденсаторов и др. устройства. Помимо передачи по проводникам существует еще беспроводная передача электроэнергии. В данный момент существует технология беспроводной зарядки мобильных телефонов и некоторых бытовых устройств, электромобилей и т.п. Они имеют ограничения по дальности и малую эффективность передачи энергии, поэтому говорить об их широком применении не приходится. amperof.ru Электрическая энергия — это способность электромагнитного поля производить работу, преобразовываясь в другие виды энергии. Электроэнергия — наиболее совершенный и универсальный вид, сравнительно легко преобразующийся в другие виды энергии: механическую, тепловую, световую, химическую и др. Совершение работы связано с перемещением зарядов через элементы, обладающие сопротивлением. Единица измерения электроэнергии (работы) — джоуль (Дж). Она соответствует работе по перемещению заряда в один кулон между точками цепи с напряжением в один вольт: 1 Дж = 1 В • 1 Кл. Электрическая мощность — это работа по перемещению электрических зарядов в единицу времени. Различают активную, реактивную и полную мощности. Активная мощность — это мощность, связанная с преобразованием электроэнергии в тепловую или механическую энергию. В цепях постоянного тока активная мощность, Вт, Р ш UI = Р г, в цепях переменного синусоидального тока (/„ где U — действующее значение напряжения, В, U » -~; л/2 I — действующее значение тока, А, I = ~. Ф — угол сдвига между векторами напряжения и тока, град. Реактивная (индуктивная) мощность в цепях переменного синусоидального тока в установившихся режимах связана с созданием магнитных полей в элементах цепи и покрытием потерь на так называемые магнитные поля рассеяния этих элементов. QL = UI sinq> * I2 xL . Реактивная (емкостная) мощность в цепях переменного синусоидального тока в установившихся режимах направлена на создание электрических полей в диэлектрических средах элементов цепи. Qc = UI sincp -I2xc . Единица измерения реактивной мощности — вар. В цепях постоянного тока в установившихся режимах реактивные мощности равны нулю. Полная мощность элемента в цепи переменного синусоидального тока определяется как геометрическая сумма активной и реактивной мощностей: • где z = /Jr2 + (xL-xc)z — полное сопротивление цепи, Ом. Единица измерения полной мощности — В>А www.proelectro2.ru ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ЭНЕРГИЯ, один из самых важных видов энергии. Электроэнергия в своей конечной форме может передаваться на большие расстояния потребителю. См. также ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ РЕСУРСЫ. На районной (т.е. приближенной к источникам энергоресурсов) электростанции электроэнергия вырабатывается чаще всего электромашинными генераторами переменного тока. Для уменьшения потерь при ее передаче и распределении напряжение, снимаемое на выходные электрогенератора, повышается трансформаторной подстанцией. Затем электроэнергия передается по высоковольтным линиям электропередачи (ЛЭП) на большие расстояния, которые могут измеряться сотнями километров. К ЛЭП подключен ряд распределительных подстанций, отводящих электроэнергию к местным центрам электропотребления. Поскольку далее электроэнергия передается по улицам и населенным районам, на подстанциях напряжение для безопасности еще раз понижается трансформаторами. К понижающим трансформаторам подстанций подключены линии магистральной сети. В удобных точках этой сети устанавливаются пункты ответвления для распределительной сети электропотребителей. Электростанции разных типов, расположенные в разных местах, могут быть объединены высоковольтными ЛЭП в энергосистему. В этом случае постоянную (базовую) нагрузку, потребляемую на всем протяжении суток, берут на себя атомные электростанции (АЭС), высокоэффективные паротурбинные тепловые электростанции и электроцентрали (ТЭС и ТЭЦ), а также гидроэлектростанции (ГЭС). В часы повышенной нагрузки к общей сети ЛЭП энергосистемы дополнительно подключаются гидроаккумулирующие электростанции (ГАЭС), газотурбинные установки (ГТУ) и менее эффективные ТЭС, работающие на ископаемом топливе. Электроснабжение от энергосистем имеет существенные преимущества перед снабжением от изолированных электростанций: улучшается надежность энергоснабжения, лучше используются энергоресурсы района, снижается себестоимость электроэнергии за счет наиболее экономичного распределения нагрузки между электростанциями, уменьшается требуемая резервная мощность и т.д. Потребительская нагрузка изменяется в зависимости от времени суток, месяца года, погоды и климата, географического расположения и экономических факторов. Максимального (пикового) уровня нагрузка может достигать на протяжении всего лишь нескольких часов в году, но мощность электростанции или энергосистемы должна быть рассчитана и на пиковую нагрузку. Кроме того, избыток, или резерв, мощности необходим для того, чтобы можно было отключать отдельные энергоблоки для технического обслуживания и ремонта. Резервная мощность должна составлять около 25% полной установленной мощности. Эффективность использования электростанции и энергосистемы можно характеризовать процентным отношением электроэнергии (в киловатт-часах), фактически выработанной за год, к максимально возможной годовой производительности (в тех же единицах). Коэффициент нагрузки не может быть равен 100%, так как неизбежны простои энергоблоков для планового технического обслуживания и ремонта в случае аварийного выхода из строя. Термический КПД электростанции, работающей на угле, можно приближенно характеризовать массой угля в килограммах, которая сжигается для получения одного киловатт-часа электроэнергии. Этот показатель (удельный расход топлива) неуклонно снижался от 15,4 кг/кВтЧч в 1920-х до 3,95 кг/кВтЧч в начале 1960-х, но к 1990-м годам постепенно повысился до 4,6 кг/кВтЧч. Повышение в значительной мере объясняется введением пылезолоуловителей и газоочистителей, съедающих до 10% выходной мощности электростанции, а также переходом на экологически более чистый уголь (с низким содержанием серы), на который многие электростанции не были рассчитаны. В процентном выражении термический КПД современной ТЭС не превышает 36%, в основном из-за потерь тепла, уносимого отходящими газами – продуктами горения. У АЭС, работающих при более низких температурах и давлениях, несколько меньший полный КПД – около 32%. Газотурбинные установки с котлом-утилизатором (парогенератором, использующим тепло выхлопных газов) и дополнительной паровой турбиной могут иметь КПД более 40%. Термический КПД паротурбинной электростанции тем больше, чем выше рабочие температуры и давления пара. Если в начале 20 в. эти параметры составляли 1,37 МПа и 260° C, то в настоящее время обычны давления свыше 34 МПа и температуры свыше 590° C (АЭС работают при более низких температурах и давлениях, чем самые крупные ТЭС, поскольку нормативами ограничивается максимально допустимая температура активной зоны реактора). На современных паротурбинных электростанциях пар, частично отработавший в турбине, отбирается в ее промежуточной точке для повторного нагревания (промежуточного перегрева) до исходной температуры, причем могут быть предусмотрены две или более ступеней промперегрева. Пар из других точек турбины отводится для предварительного нагрева питательной воды, подводимой к парогенератору. Такие меры намного повышают термический КПД. В таблице представлены ориентировочные данные о потреблении электроэнергии на душу населения в некоторых странах мира. Основную долю электроэнергии, производимой во всем мире, вырабатывают паротурбинные электростанции, работающие на угле, мазуте или природном газе. Парогенератор паротурбинной электростанции, работающей на ископаемом топливе, представляет собой котельный агрегат с топкой, в которой сжигается топливо, испарительными поверхностями, в трубах которых вода превращается в пар, пароперегревателем, повышающим температуру пара перед подачей в турбину до значений, достигающих 600° C, промежуточными (вторичными) пароперегревателями для повторного перегрева пара, частично отработавшего в турбине, экономайзером, в котором входная питательная вода нагревается отходящим топочным газом, и воздухоподогревателем, в котором топочный газ отдает свое остаточное тепло воздуху, подводимому к топке. Для подачи в топку воздуха, необходимого для горения, применяются вентиляторы, создающие в ней искусственную, или принудительную, тягу. В одних парогенераторах тяга создается вытяжными вентиляторами (дымососами), в других – приточными (напорными), а чаще всего и теми и другими, что обеспечивает т.н. уравновешенную тягу с нейтральным давлением в топке. При сгорании топлива негорючие компоненты, содержание которых может достигать 12–15% полного объема битуминозного и 20–50% бурого угля, оседают на подовине топочной камеры в виде шлака или сухой золы. Остальное проходит через топку в виде пыли, от которой полагается очищать отходящие газы, прежде чем выпускать их в атмосферу. Пылезолоочистка осуществляется циклонами и электрофильтрами, в которых частицы пыли заряжаются и осаждаются на коллекторных проволоках или пластинах, имеющих заряд противоположного знака. Нормативами для новых электростанций ограничивается выброс в атмосферу не только твердых частиц, но и диоксида серы. Поэтому непосредственно перед дымовой трубой в газоходах предусматриваются химические скрубберы, часто устанавливаемые после электрофильтров. В скрубберах (мокрых или сухих) с помощью различных химических процессов из отходящих газов удаляют серу. Из-за высокой требуемой степени пылезолоочистки в настоящее время применяют еще и тканевые рукавные фильтры с встряхиванием и обратной продувкой, содержащие сотни больших тканевых рукавов – фильтровальных элементов. Электромашинный генератор приводится во вращение т.н. первичным двигателем, например турбиной. Вращающийся вал первичного двигателя связан соединительной муфтой с валом электрогенератора, который обычно несет на себе магнитные полюса и обмотки возбуждения. Магнитное поле тока, создаваемого в обмотке возбуждения небольшим вспомогательным генератором или полупроводниковым устройством (возбудителем), пересекает проводники обмотки статора (неподвижной станины генератора), благодаря чему в этой обмотке наводится переменный ток, который снимается с выходных зажимов генератора. Большие трехфазные генераторы вырабатывают три отдельных, но согласованных между собой тока в трех отдельных системах проводников, напряжение на которых достигает 25 кВ. Проводники присоединены к трехфазному повышающему трансформатору, с выхода которого электроэнергия передается по трехфазным же высоковольтным ЛЭП в центры потребления. Мощные современные турбогенераторы имеют замкнутую систему вентиляции с водородом в качестве охлаждающего газа. Водород не только отводит тепло, но и уменьшает аэродинамические потери. Рабочее давление водорода составляет от 0,1 до 0,2 МПа. Для более интенсивного охлаждения генератора водород может также подаваться под давлением в полые проводники статора. В некоторых моделях генераторов обмотки статора охлаждаются водой. См. также ЭЛЕКТРОМАШИННЫЕ ГЕНЕРАТОРЫ И ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛИ. В целях повышения эффективности охлаждения и уменьшения размеров генератора ведутся исследования возможности создания генератора, охлаждаемого жидким гелием. См. также СВЕРХПРОВОДИМОСТЬ. Пар от пароперегревателей парогенератора, поступивший в турбину, проходит через систему профилированных входных сопел (сопловой аппарат). При этом давление и температура пара понижаются, а скорость сильно увеличивается. Высокоскоростные струи пара ударяются о венец из рабочих лопаток (с аэродинамическим профилем), закрепленных на роторе турбины, и энергия пара преобразуется в энергию вращения ротора. Пар проходит через последовательность направляющих и рабочих лопаточных решеток, пока его давление не понизится примерно до 2/3 атмосферного, а температура – до уровня (32–38° C), минимально необходимого для предотвращения конденсации пара. На выходе турбины пар обтекает пучки труб конденсатора, по которым прокачивается холодная вода, и, отдавая тепло воде, конденсируется, благодаря чему здесь поддерживается небольшой вакуум. Конденсат, скапливающийся в нижней части конденсатора, откачивается насосами и, пройдя через ряд нагревательных теплообменников, возвращается в парогенератор, чтобы снова начать цикл. Пар для этих нагревательных теплообменников отбирается из разных точек парового тракта турбины со все более высокой температурой соответственно повышению температуры возвратного потока конденсата. Поскольку для конденсатора требуются большие количества воды, крупные ТЭС целесообразно строить рядом с большими водоемами. Если запасы воды ограничены, то строятся градирни. В градирне вода, использованная для конденсации пара в конденсаторе, закачивается на вершину башни, откуда стекает по многочисленным перегородкам, распределяясь тонким слоем по поверхности большой площади. Входящий в башню воздух поднимается за счет естественной тяги или принудительной тяги, создаваемой мощными вентиляторами. Движение воздуха ускоряет испарение воды, которая за счет испарения охлаждается. При этом 1–3% охлаждающей воды теряется, уходя в виде парового облака в атмосферу. Охлажденная вода подается снова в конденсатор, и цикл повторяется. Градирни применяют и в тех случаях, когда вода забирается из водоема, – чтобы не сбрасывать отработанную теплую воду в естественный водный бассейн. Мощность самых крупных паровых турбин достигает 1600 МВт. Ступени высокого, промежуточного и низкого давления могут быть выполнены на одном роторе, и тогда турбина называется одновальной. Но крупные турбины часто выпускаются в двухвальном исполнении: ступени промежуточного и низкого давления монтируются на роторе, отдельном от ступени высокого давления. Максимальная температура пара перед турбиной зависит от типа сталей, применяемых для паропроводов и пароперегревателей, и, как правило, составляет 540–565° C, но может достигать и 650° C. См. также ТУРБИНА. Прежде всего необходимо точно поддерживать стандартную частоту вырабатываемого переменного тока. Частота тока зависит от частоты вращения вала турбины и генератора, а поэтому необходимо в полном соответствии с изменениями внешней нагрузки регулировать поток (расход) пара на входе в турбину. Это осуществляется при помощи очень точных регуляторов с компьютерным управлением, воздействующих на входные регулирующие клапаны турбины. Микропроцессорные контроллеры координируют работу разных блоков и подсистем электростанции. Компьютеры, находящиеся в центральной диспетчерской, автоматически осуществляют пуск и останов паровых котлов и турбин, обрабатывая данные, поступающие более чем из 1000 разных точек электростанции. Автоматизированные системы управления (АСУ) следят за синхронностью работы всех электростанций энергосистемы и регулируют частоту и напряжение. Около 23% электроэнергии во всем мире вырабатывают ГЭС. Они преобразуют кинетическую энергию падающей воды в механическую энергию вращения турбины, а турбина приводит во вращение электромашинный генератор тока. Самый крупный в мире гидроэнергоблок установлен в Итайпу на р. Парана, там, где она разделяет Парагвай и Бразилию. Его мощность равна 750 МВт. Всего на ГЭС в Итайпу установлено 18 таких блоков. Гидроаккумулирующие электростанции (ГАЭС) оборудуются агрегатами (гидравлическими и электрическими машинами), которые по своей конструкции способны работать как в турбинном, так и в насосном режиме. В часы малых нагрузок ГАЭС, потребляя электроэнергию, перекачивает воду из низового водоема в верховой, а в часы повышенных нагрузок в энергосистеме использует запасенную воду для выработки пиковой энергии. Время пуска и смены режимов составляет несколько минут. См. также ГИДРОЭНЕРГЕТИКА. ГТУ довольно широко применяются на малых электростанциях, принадлежащих муниципалитетам или промышленным предприятиям, а также в качестве «пиковых» (резервных) блоков – на крупных электростанциях. В камерах сгорания ГТУ сжигается мазут или природный газ, и высокотемпературный газ высокого давления воздействует на рабочие колеса турбины примерно так же, как и пар в паровой турбине. Вращающийся ротор газовой турбины приводит во вращение электрогенератор, а также воздушный компрессор, который подводит к камере сгорания воздух, необходимый для горения. Примерно 2/3 энергии поглощается компрессором; горячие выхлопные газы после турбины выводятся в дымовую трубу. По этой причине КПД газотурбинных установок не очень высок, но зато малы и капитальные затраты в сравнении с паровыми турбинами той же мощности. Если ГТУ используется на протяжении лишь нескольких часов в году в периоды пиковой нагрузки, то высокие эксплуатационные расходы компенсируются низкими капитальными, так что применение ГТУ для обеспечения до 10% полной выходной мощности электростанции оказывается экономически целесообразным. В комбинированных парогазотурбинных энергетических установках (ПГУ) высокотемпературные выхлопные газы газовой турбины направляются не в дымовую трубу, а в котел-утилизатор, который вырабатывает пар для паровой турбины. КПД такой установки выше, чем у лучшей паровой турбины, взятой отдельно (около 36%). На электростанциях, принадлежащих муниципалитетам и промышленным предприятиям, для привода электрогенераторов часто применяются дизельные и бензиновые двигатели внутреннего сгорания. См. также ДВИГАТЕЛЬ ТЕПЛОВОЙ. У двигателей внутреннего сгорания низкий КПД, что связано со спецификой их термодинамического цикла, но этот недостаток компенсируется низкими капитальными расходами. Мощность самых больших дизелей составляет около 5 МВт. Их преимуществом являются малые размеры, позволяющие с удобством располагать их рядом с электропотребляющей системой в хозяйстве муниципалитета или на заводе. Они не требуют больших количеств воды, так как не приходится конденсировать выхлопные газы; достаточно охлаждать цилиндры и смазочное масло. На установках с большим числом дизелей или бензиновых двигателей их выхлопные газы собираются в коллектор и направляются на парогенератор, что существенно повышает общий КПД. На АЭС электроэнергия вырабатывается так же, как и на обычных ТЭС, сжигающих ископаемое топливо, – посредством электромашинных генераторов, приводимых во вращение паровыми турбинами. Но пар здесь получается за счет деления изотопов урана или плутония в ходе управляемой цепной реакции, протекающей в ядерном реакторе. Теплоноситель, циркулирующий через охлаждающий тракт активной зоны реактора, отводит выделяющуюся теплоту реакции и непосредственно либо через теплообменники используется для получения пара, который подается на турбины. Капитальные расходы на строительство АЭС крайне велики по сравнению с расходами на электростанции, сжигающие ископаемое топливо, той же мощности: в США в среднем около 3000 долл./кВт, тогда как для ТЭС на угле – 600 долл./кВт. Но АЭС потребляет очень малые количества ядерного топлива, а это может оказаться весьма существенным для стран, которым иначе пришлось бы импортировать обычное топливо. См. также ТЕПЛООБМЕННИК; ЯДЕР ДЕЛЕНИЕ; АТОМНАЯ ЭНЕРГЕТИКА; СУДОВЫЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ УСТАНОВКИ И ДВИЖИТЕЛИ. Солнечная энергия преобразуется непосредственно в электроэнергию полупроводниковыми фотоэлектрическими генераторами тока, но капитальные затраты на эти преобразователи и их установку таковы, что стоимость установленной мощности оказывается в несколько раз выше, чем на ТЭС. Существует ряд крупных действующих гелиоэлектростанций; самая крупная из них, мощностью 1 МВт, находится в Лос-Анджелесе (шт. Калифорния). Коэффициент преобразования составляет 12–15%. Солнечную радиацию можно также использовать для выработки электроэнергии, концентрируя солнечные лучи при помощи большой системы зеркал, управляемой компьютером, на парогенераторе, установленном в ее центре на башне. Опытная установка такого рода мощностью 10 МВт была построена в шт. Нью-Мексико. Гелиоэлектростанции в США вырабатывают около 6,5 млн. кВтЧч в год. Создатели ветровых электростанций мощностью 4 МВт, построенных в США, встретились с многочисленными трудностями из-за их сложности и больших размеров. В штате Калифорния был построен ряд «ветровых полей» с сотнями малых ветровых турбин, включенных в местную энергосистему. Ветровые электростанции окупаются только при условии, что скорость ветра больше 19 км/ч, а ветры дуют более или менее постоянно. К сожалению, они очень шумны и поэтому не могут располагаться вблизи населенных пунктов. См. также ВЕТРОДВИГАТЕЛЬ. Геотермальная электроэнергетика рассматривается в статье ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ РЕСУРСЫ. Электроэнергия, вырабатываемая генератором, отводится к повышающему трансформатору по массивным жестким медным или алюминиевым проводникам, называемым шинами. Шина каждой из трех фаз (см. выше) изолируется в отдельной металлической оболочке, которая иногда заполняется изолирующим элегазом (гексафторидом серы). Трансформаторы повышают напряжение до значений, необходимых для эффективной передачи электроэнергии на большие расстояния. См. также ТРАНСФОРМАТОР ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ. Генераторы, трансформаторы и шины соединены между собой через отключающие аппараты высокого напряжения – ручные и автоматические выключатели, позволяющие изолировать оборудование для ремонта или замены и защищающие его от токов короткого замыкания. Защита от токов короткого замыкания обеспечивается автоматическими выключателями. В масляных выключателях дуга, возникающая при размыкании контактов, гасится в масле. В воздушных выключателях дуга выдувается сжатым воздухом или применяется «магнитное дутье». В новейших выключателях для гашения дуги используются изолирующие свойства элегаза. Для ограничения силы токов короткого замыкания, которые могут возникать при авариях на ЛЭП, применяются электрические реакторы. Реактор представляет собой катушку индуктивности с несколькими витками массивного проводника, включаемую последовательно между источником тока и нагрузкой. Он понижает силу тока до уровня, допустимого для автоматического выключателя. С экономической точки зрения, наиболее целесообразным, на первый взгляд, представляется открытое расположение большей части высоковольтных шин и высоковольтного оборудования электростанции. Тем не менее все чаще применяется оборудование в металлических кожухах с элегазовой изоляцией. Такое оборудование необычайно компактно и занимает в 20 раз меньше места, нежели эквивалентное открытое. Это преимущество весьма существенно в тех случаях, когда велика стоимость земельного участка или когда требуется нарастить мощность существующего закрытого распредустройства. Кроме того, более надежная защита желательна там, где оборудование может быть повреждено из-за сильной загрязненности воздуха. Для передачи электроэнергии на расстояние используются воздушные и кабельные линии электропередачи, которые вместе с электрическими подстанциями образуют электросети. Неизолированные провода воздушных ЛЭП подвешиваются с помощью изоляторов на опорах. Подземные кабельные ЛЭП широко применяются при сооружении электросетей на территории городов и промышленных предприятий. Номинальное напряжение воздушных ЛЭП – от 1 до 750 кВ, кабельных – от 0,4 до 500 кВ. На трансформаторных подстанциях напряжение последовательно понижается до уровня, необходимого для распределения по центрам электропотребления и в конце концов по отдельным потребителям. Высоковольтные ЛЭП через автоматические выключатели присоединяются к сборной шине распределительной подстанции. Здесь напряжение понижается до значений, установленных для магистральной сети, разводящей электроэнергию по улицам и дорогам. Напряжение магистральной сети может составлять от 4 до 46 кВ. На трансформаторных подстанциях магистральной сети энергия ответвляется в распределительную сеть. Сетевое напряжение для бытовых и коммерческих потребителей составляет от 120 до 240 В. Крупные промышленные потребители могут получать электроэнергию с напряжением до 600 В, а также с более высоким напряжением – по отдельной линии от подстанции. Распределительная (воздушная или кабельная) сеть может быть организована по звездной, кольцевой или комбинированной схеме в зависимости от плотности нагрузки и других факторов. Сети ЛЭП соседних электроэнергетических компаний общего пользования объединяются в единую сеть. www.krugosvet.ru ГОДОВОЕ ПОТРЕБЛЕНИЕ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ НА ДУШУ НАСЕЛЕНИЯ Энциклопедия Кольера. — Открытое общество. 2000. Электрическая энергия — Электромагнитная энергия термин, под которым подразумевается энергия, заключенная в электромагнитном поле. Сюда же относятся частные случаи чистого электрического поля и чистого магнитного поля. Эта энергия равна механической работе,… … Википедия ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ЭНЕРГИЯ — см. ЭНЕРГИЯ. Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка. Павленков Ф., 1907 … Словарь иностранных слов русского языка ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ЭНЕРГИЯ — энергия определенного вида, выступающая в процессах купли продажи, как товар, отличающийся особыми потребительскими свойствами: совпадением во времени процессов производства, транспортирования и потребления; зависимостью характеристик качества… … Юридическая энциклопедия электрическая энергия — электроэнергия Широко распространенный термин, используемый для определения количества энергии, отдаваемой электростанцией в электрическую сеть или получаемой из сети потребителем. Единица измерения кВт.ч. [Большой энциклопедический словарь]… … Справочник технического переводчика электрическая энергия — электромагнитная энергия; электрическая энергия Энергия электромагнитного поля, слагающаяся из энергии электрического поля и энергии магнитного поля … Политехнический терминологический толковый словарь электрическая энергия — 8 электрическая энергия: Термин, под которым подразумевается энергия, заключенная в электрическом поле de. Elektrische Energie en. Electric energy fr. Énergie électrique Источник: ГОСТ Р 54130 2010: Качество электрической энергии. Термины и… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации электрическая энергия — elektrinė energija statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Nagrinėjamojo elektrinio lauko energijos ir jo veikiamų kitų objektų energijos kiekių suma. atitikmenys: angl. electric energy; electrical energy vok. elektrische… … Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas электрическая энергия — elektrinė energija statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. electric energy; electrical energy vok. elektrische Energie, f rus. электрическая энергия, f pranc. énergie électrique, f … Fizikos terminų žodynas электрическая энергия — elektros energija statusas T sritis ekologija ir aplinkotyra apibrėžtis Elektros krūvių potencinė energija, sukaupta elektriniame lauke. atitikmenys: angl. electric energy; electric power; electrical energy vok. elektrische Energie, f;… … Ekologijos terminų aiškinamasis žodynas электрическая энергия — elektros energija statusas T sritis Energetika apibrėžtis Elektros energija yra elektros krūvių potencinė energija, sukaupta elektriniame lauke. atitikmenys: angl. electric energy; electrical energy vok. elektrische Energie, f rus. электрическая… … Aiškinamasis šiluminės ir branduolinės technikos terminų žodynas dic.academic.ru Наименование опыта Расход угольков-электродов, г/ч Выход газа, мЯ/ч Часовая потребля- емая мощность, пет Расход угольков-электродов на 1 кг ацетилена, г Расход электроэнергии на 1 кг ацетилена, квт-ч [c.61] При одном и том же числе оборотов в чистой воде меньше всего энергии расходуется на перемешивание при помощи пропеллерной мешалки. Турбинная мешалка потребляет в 6 раз, а беличье колесо в 12 раз больше энергии, чем пропеллерная мешалка. При небольших размерах аппаратов абсолютный расход электроэнергии невелик. Так, беличье колесо диаметром 100 мм при 1000 об]мин потребляет около 3 кет мощность, потребляемая двойной турбинной мешалкой диаметром 155 мм при 1000 об/лшн, также составляет 3 кет. [c.143] Для электрического обогрева абсорбционных машин необходима большая затрата электроэнергии по сравнению с компрессионной системой. На ЮОО ккал периодическая машина расходует около 4500 ккал тепла, или 5,2 кет установленной мощности. Компрессионная система на 1000 ккал холода потребляет около 1 кет электроэнергии. [c.529] В промышленности наибольший объем водозабора в теплоэнергетике - свыше 50% всего промышленного водопотребления. Для производства 1 кВт электроэнергии тепловые электростанции потребляют 120 л воды. При этом 42 л чистой воды и 40 л отработанной сбрасываются. Потребность в воде для работы тепловой электростанции мощностью 1,2 млн кВт составляет 40-50 м с, что равно расходу воды такой реки, как Москва. Потребность в воде для работы атомной электростанции еще больше. [c.82] Расход электроэнергии для двигательных нужд рассчитывают на основе норм расхода и производственной программы или исходя из установленной мощности токоприемников и часов их работы в плановом периоде. Расход топлива и тепловой энергии для технологических нужд определяют по тепловым балансам технологических установок. В связи с тем, что последние потребляют свежий пар разных параметров и мятый пар и могут быть источником вторичйых энергоресурсов, возникает необходимость начинать плановые энергорасчеты с составления баланса тепловой энергии по каждой технологической установке. [c.128] Электрофильтр даже большого размера, например электрофильтр ДГПН-55-3, очищающий около 100 м 1сек (360000 м /ч) дымовых газов от золы при расходе электроэнергии около 0,83 Мдж на 1000 газов в час (0,23 кет - ч на 1000 газов в час), потребляет всего примерно 83 кет, т. е. незначительное количество электроэнергии. Ограничение потребляемой мощности ведет к небольшой экономии энергии, но сопровождается резким снижением степени очистки газов. [c.224] Основные потребители электроэнергии. Основными потребителями электроэнергии на НПЗ и НХЗ являются электроприемники технологических установок, блоков оборотного водоснабжения, об-щ,езаводских насосных и компрессорных, ремонтно-механических цехов, административно-хозяйственных блоков и т. д. Электроэнергия потребляется силовыми электроприемниками (приводами насосов, компрессоров, вентиляторов, грузоподъемных и прочих механизмов), расходуется на нужды освещения. Суммарная установленная мощность электроприемников на современном НПЗ и НХЗ достигает 300 МВт. [c.180] chem21.info Номинальную потребляемую максимальную мощность там обозначают буквой W (если она указана в ваттах) или kW (в киловаттах, тысячах ватт). В редких случаях указывается годовое или часовое потребление прибора (kWh/year и kWh/60 minutes соответственно). Если указан входящий (Input) ток (I) и напряжение (U, которое чаще всего равняется 220 В), то потребляемая мощность рассчитывается путем их перемножения. Когда указывается разброс мощности (например, 100-200 Ватт), то при расчете берется их среднее значение (в нашем случае это 150 Вт). Читайте также: В каких единицах измеряется электроэнергия Прежде чем рассчитать потребление электроэнергии прибором в сутки, нужно вычислить среднее время его работы за это время. Этот параметр еще называется коэффициентом загрузки потребителя. Он индивидуален для каждого вида электроприбора и зависит от многих факторов: времени года, текущего режима энергопотребления и т. д. Так, освещение или электронагреватель мы чаще используем в зимний период, а кондиционер, наоборот, в летний. Круглосуточно включенный холодильник потребляет электроэнергию где-то 8-10 часов в сутки, а в остальное время находится в «спящем» режиме. Если пылесосом мы пользуемся один раз в два дня, то его коэффициент загрузки равняется 10 минутам или 0,2 часа в сутки. Стиральная машина работает в нескольких режимах, а значит, и потребляемая ею мощность периодически меняется. Учесть все особенности работы приборов обывателю крайне сложно. Так, например, все бытовые энергопотребители делятся на конденсаторные и индукционные. К последним относятся: стиральная машинка, телевизор и холодильник, различные хозяйственные станки в мастерских частных домов. К индукционным причисляют лампочки, электрические плиты, утюги и т. д. Наш индивидуальный электросчетчик учитывает у индукционных приборов не только номинальную (рабочую) мощность, но и стартовую нагрузку, которая в 2,5-3 раза больше номинальной. Расчет за поставленную электроэнергию проводится ежемесячно на основании показателя электросчетчика. Поэтому нам важно знать месячный расход электроэнергии. Как правильно посчитать расход электроэнергии, зная мощность? Он будет складываться из суммарного потребления всех электроприборов в квартире. Вот как посчитать расход электроэнергии, зная мощность (формула для расчета месячного потребления): Номинальная мощность прибора (выраженная в киловаттах) × Суточный коэффициент его загрузки (выраженный в часах) × Количество дней в расчетном месяце. Читайте также: Тарифы на электроэнергию для населения ДНР Для упрощения расчетов можно воспользоваться различными специальными онлайн-калькуляторами. Они проводят расчет потребленной энергии после ввода исходных данных: номинальной мощности приборов и времени пользования ими. Дополнительно (если вы знаете тариф) они помогут рассчитать месячную плату за электроэнергию. Правда, не все из них учитывают социальную норму на потребление электроэнергии или двойной тариф, если индивидуальный счетчик способен разделять время нагрузки. Читайте также: Тарифы на электроэнергию для юрлиц Конечно, по этой формуле можно провести лишь приблизительный расчет показателей потребления бытовых электроприборов. Ведь учесть все факторы работы потребителей теоретически невозможно. В платежные документы многоэтажного дома также входят расчетные показатели так называемых ОДН (общедомовых нужд): освещение подъезда, подвала, прилегающих территорий, нужды на содержание домофона и т. д. zhkhinfo.ru В настоящее время в нашей стране большая часть электроэнергии производится на мощных электростанциях, на которых в электрическую энергию преобразуется какой-либо другой вид энергии. В зависимости от вида энергии, которая преобразуется в электрическую, различают три основных типа электростанций: тепловые, гидро- и атомные электростанции. На тепловых электростанциях источником энергии служит топливо: уголь, газ, нефть, мазут, горючие сланцы. Роторы электрических генераторов приводятся во вращение паровыми и газовыми турбинами или двигателями внутреннего сгорания. Наиболее экономичными являются крупные тепловые паротурбинные электростанции (ТЭС). На тепловых паротурбинных электростанциях (рис. 1) в паровых котлах 1 химическая энергия топлива превращается в энергию пара 2. В турбинах 3 энергия пара преобразуется в механическую, а затем в генераторе 4, имеющем общий вал с турбиной, превращается в электрическую. От генератора энергия направляется на шины распределительного устройства станции. Отработанный пар из турбины поступает в конденсатор 5, который охлаждается проточной водой 6, и конденсат 7 в виде горячей дистиллированной воды возвращается в котел. Такие станции принято называть тепловыми конденсационными станциями. Тепловые конденсационные электростанции большой мощности обычно располагаются недалеко от источников топлива и крупных водоемов. Коэффициент полезного действия ТЭС достигает 40%. Причем большая часть энергии теряется вместе с горячим отработавшим паром. Специальные тепловые электростанции, так называемые теплоэлектроцентрали (ТЭЦ), позволяют значительную часть энергии отработавшего пара использовать для отопления и технологических процессов в промышленных предприятиях, а также для бытовых нужд (отопление, горячее водоснабжение). В результате КПД ТЭЦ достигает 60-70%. В настоящее время в нашей стране ТЭЦ дают около 40% всей производимой электроэнергии. На гидроэлектростанциях (ГЭС) энергия движущейся воды в гидротурбине превращается в механическую, а затем в генераторе преобразуется в электрическую (рис. 2. Цифрами обозначены: 1 — генератор; 2 — трансформатор; 3 — турбина; 4 — лопатки направляющего аппарата). Мощность станции зависит от создаваемой плотиной разности уровней воды (напора) и от массы воды, проходящей через турбины в секунду (расхода воды). Гидроэлектростанции дают около 20% всей вырабатываемой в нашей стране электроэнергии. На атомных электростанциях (АЭС) технология производства электрической энергии почти такая же, как и на ТЭС. Разница состоит в том, что на АЭС энергию для преобразования воды в пар дает ядерный реактор. Кроме мощных электростанций, находящихся в районах сосредоточения энергетических ресурсов (полноводные реки, природные запасы энергии в виде дешевых углей, торфа и т. д.), имеется группа станций местного значения. Они располагаются в непосредственной близости к потребителям. К ним относятся ТЭЦ, станции промышленных предприятий, городские, сельскохозяйственные, ветровые, передвижные ит. д. Главным потребителем электроэнергии в нашей стране является промышленность, на долю которой приходится около 70% производимой электроэнергии. На фабриках и заводах, в шахтах и рудниках электродвигатели приводят в движение станки и различные механизмы. Около трети электроэнергии, потребляемой промышленностью, используется для технологических целей (электросварка, электрический нагрев и плавление металлов, электролиз и т. п.). Исключительно важное значение имеет применение электрической энергии в сельском хозяйстве. Здесь электроэнергия используется для освещения, приведения в действие различных машин, а также аппаратов, применяемых для механической дойки, стрижки овец, пастеризации молока, приготовления кормов, на птицеводческих фермах и т. д. и т. п. Современное строительство немыслимо без использования электроэнергии, прежде всего, для приведения в действие подъемных механизмов и для электросварки. Крупным потребителем электрической энергии является транспорт: железнодорожный и городской (метро, троллейбус, трамвай). Без электроэнергии не будет работать телефонная и телеграфная связь, радио, телевидение. Электрическая энергия используется в автоматике и вычислительной технике. О применении электроэнергии для освещения жилищ, предприятий, учреждений, уличного освещения, а также в быту (электроплиты, холодильники, стиральные машины, пылесосы, электробритвы и другие электробытовые приборы) знает каждый. Мякишев Г.Я., Синяков А.З. Физика: Колебания и волны. 11 кл.: Учеб. для углубленного изучения физики. — М.: Дрофа, 2002. — С. 140-143. www.physbook.ruЭлектрическая энергия и мощность. Мощность электроэнергии
Электроэнергия: понятие, особенности
В настоящее время тяжело представить производство, сельское хозяйство и быт людей без использования электричества. С его помощью освещаются здания, помещения и территории, работает различная техника, оборудование и устройства, передвигается электротранспорт, обогреваются дома и производственные площади, осуществляется связь и многое другое.Активная и реактивная электроэнергия
понятие характерно для цепей переменного тока. Здесь присутствует такое явление, как несоответствие фазы напряжения фазе тока. Происходит или ее опережение (при емкостной нагрузке) или отставание (при индуктивной нагрузке). Потери происходят из-за нагревания. Многие бытовые и промышленные приборы и оборудование имеют реактивную составляющую (электродвигатели, переносной электроинструмент, бытовая техника и т.д.). Тогда при расчете за потребленную электроэнергию вводят поправочный коэффициент мощности. Обозначается он как cos fi и его величина лежит обычно в пределах от 0,6 до 0,9 (указывается в паспортных данных на конкретное электроустройство). Например, если в паспорте переносного инструмента указана мощность в 0,8 кВт и значение cos = 0,8, то в этом случае полная потребляемая мощность составит — 1 кВт(0,8/0,8). Считается негативным явлением и при уменьшении показателя cos снижается полезная мощность.Электрическая энергия и мощность
Основные понятия и определения электротехники 
ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ЭНЕРГИЯ | Энциклопедия Кругосвет
Содержание статьиЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКА
Производство и распределение электроэнергии.
Электростанции.
Коэффициент нагрузки.
КПД электростанции.
Экономика электроэнергетики.
Таблица "Годовое потребление электроэнергии на душу населения"
ГОДОВОЕ ПОТРЕБЛЕНИЕ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ НА ДУШУ НАСЕЛЕНИЯ(кВт·ч, начало 1990-х годов) Норвегия 22485 Бразилия 1246 Канада 14896 Мексика 1095 Швеция 13829 Турция 620 США 10280 Либерия 535 ФРГ 6300 Египет 528 Бельгия 5306 Китай 344 Россия 5072 Индия 202 Япония 5067 Заир 133 Франция 4971 Индонезия 96 Болгария 4910 Судан 50 Италия 3428 Бангладеш 39 Польша 3327 Чад 14 ПАРОТУРБИННЫЕ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ
Парогенераторы.
Электрогенераторы.
Паровые турбины.
Регулирование и управление.
ДРУГИЕ ВИДЫ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ
Гидроэлектростанции.
Газотурбинные установки.
Электростанции с ДВС.
Атомные электростанции.
Солнечные, ветровые, геотермальные электростанции.
ПЕРЕДАЧА ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ
РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ
ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ЭНЕРГИЯ - это... Что такое ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ЭНЕРГИЯ?
ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ЭНЕРГИЯ один из самых важных видов энергии. Электроэнергия в своей конечной форме может передаваться на большие расстояния потребителю.См. также ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ РЕСУРСЫ.ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКАПроизводство и распределение электроэнергии. На районной (т.е. приближенной к источникам энергоресурсов) электростанции электроэнергия вырабатывается чаще всего электромашинными генераторами переменного тока. Для уменьшения потерь при ее передаче и распределении напряжение, снимаемое на выходные электрогенератора, повышается трансформаторной подстанцией. Затем электроэнергия передается по высоковольтным линиям электропередачи (ЛЭП) на большие расстояния, которые могут измеряться сотнями километров. К ЛЭП подключен ряд распределительных подстанций, отводящих электроэнергию к местным центрам электропотребления. Поскольку далее электроэнергия передается по улицам и населенным районам, на подстанциях напряжение для безопасности еще раз понижается трансформаторами. К понижающим трансформаторам подстанций подключены линии магистральной сети. В удобных точках этой сети устанавливаются пункты ответвления для распределительной сети электропотребителей.ЭНЕРГОСИСТЕМЫ ОБЩЕГО ПОЛЬЗОВАНИЯ производят электроэнергию, потребляя энергоресурсы, источники которых представлены в верхней части рисунка. Электроэнергия по высоковольтным ЛЭП подводится к распределительным подстанциям, где напряжение понижается до уровня, удобного потребителям. На рисунке не показаны АЭС.Электростанции. Электростанции разных типов, расположенные в разных местах, могут быть объединены высоковольтными ЛЭП в энергосистему.
В этом случае постоянную (базовую) нагрузку, потребляемую на всем протяжении суток, берут на себя атомные электростанции (АЭС), высокоэффективные паротурбинные тепловые электростанции и электроцентрали (ТЭС и ТЭЦ), а также гидроэлектростанции (ГЭС). В часы повышенной нагрузки к общей сети ЛЭП энергосистемы дополнительно подключаются гидроаккумулирующие электростанции (ГАЭС), газотурбинные установки (ГТУ) и менее эффективные ТЭС, работающие на ископаемом топливе. Электроснабжение от энергосистем имеет существенные преимущества перед снабжением от изолированных электростанций: улучшается надежность энергоснабжения, лучше используются энергоресурсы района, снижается себестоимость электроэнергии за счет наиболее экономичного распределения нагрузки между электростанциями, уменьшается требуемая резервная мощность и т.д.Коэффициент нагрузки. Потребительская нагрузка изменяется в зависимости от времени суток, месяца года, погоды и климата, географического расположения и экономических факторов. Максимального (пикового) уровня нагрузка может достигать на протяжении всего лишь нескольких часов в году, но мощность электростанции или энергосистемы должна быть рассчитана и на пиковую нагрузку. Кроме того, избыток, или резерв, мощности необходим для того, чтобы можно было отключать отдельные энергоблоки для технического обслуживания и ремонта. Резервная мощность должна составлять около 25% полной установленной мощности. Эффективность использования электростанции и энергосистемы можно характеризовать процентным отношением электроэнергии (в киловатт-часах), фактически выработанной за год, к максимально возможной годовой производительности (в тех же единицах). Коэффициент нагрузки не может быть равен 100%, так как неизбежны простои энергоблоков для планового технического обслуживания и ремонта в случае аварийного выхода из строя.КПД электростанции. Термический КПД электростанции, работающей на угле, можно приближенно характеризовать массой угля в килограммах, которая сжигается для получения одного киловатт-часа электроэнергии. Этот показатель (удельный расход топлива) неуклонно снижался от 15,4 кг/кВтЧч в 1920-х до 3,95 кг/кВтЧч в начале 1960-х, но к 1990-м годам постепенно повысился до 4,6 кг/кВтЧч. Повышение в значительной мере объясняется введением пылезолоуловителей и газоочистителей, съедающих до 10% выходной мощности электростанции, а также переходом на экологически более чистый уголь (с низким содержанием серы), на который многие электростанции не были рассчитаны. В процентном выражении термический КПД современной ТЭС не превышает 36%, в основном из-за потерь тепла, уносимого отходящими газами - продуктами горения. У АЭС, работающих при более низких температурах и давлениях, несколько меньший полный КПД - около 32%. Газотурбинные установки с котлом-утилизатором (парогенератором, использующим тепло выхлопных газов) и дополнительной паровой турбиной могут иметь КПД более 40%. Термический КПД паротурбинной электростанции тем больше, чем выше рабочие температуры и давления пара. Если в начале 20 в. эти параметры составляли 1,37 МПа и 260° C, то в настоящее время обычны давления свыше 34 МПа и температуры свыше 590° C (АЭС работают при более низких температурах и давлениях, чем самые крупные ТЭС, поскольку нормативами ограничивается максимально допустимая температура активной зоны реактора). На современных паротурбинных электростанциях пар, частично отработавший в турбине, отбирается в ее промежуточной точке для повторного нагревания (промежуточного перегрева) до исходной температуры, причем могут быть предусмотрены две или более ступеней промперегрева. Пар из других точек турбины отводится для предварительного нагрева питательной воды, подводимой к парогенератору. Такие меры намного повышают термический КПД.Экономика электроэнергетики. В таблице представлены ориентировочные данные о потреблении электроэнергии на душу населения в некоторых странах мира.Смотреть что такое "ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ЭНЕРГИЯ" в других словарях:
Потребляемая мощность и расход электроэнергии
Суммарная установленная мощность электроприемников на современном нефтеперерабатывающем заводе (НПЗ) составляет 200— 300 МВт. Потребляемая электрическая мощность завода, перерабатывающего от 6 до 12 млн. тонн нефти в год, достигает 120— 250 МВт. Потребителями электроэнергии являются электропрнем-ники технологических установок, блоков оборотного водоснабжения и объектов общезаводского хозяйства (насосных, компрессорных, ремонтно-механических баз, лабораторий, административных блоков и т.д.). На отдельных установках и объектах завода электроэнергия потребляется в основном силовыми электроприемниками, применяется для освещения и расходуется на технологические нужды. [c.134]
Расход электрической мощности и электроэнергии на собственные нужды тепловых электростанций. Этот расход зависит от единичных мощностей агрегатов, вида сжигаемого топлива, начальных параметров пара и других факторов. Рассматриваемый расход слагается в основном из расходов на пылеприготовление, тягу и дутье, питательные, циркуляционные и конденсатные насосы. Эти агрегаты потребляют 90—95 % всей электроэнергии, затрачиваемой на собственные нужды станции. [c.148]Как посчитать расход электроэнергии, зная мощность: формула
Электрические параметры бытовых электроприборов указываются на ярлыке (этикетке), расположенной сзади или снизу прибора. Эти цифры также могут быть нанесены на корпус электроприбора или указываться в паспорте (инструкции) к нему.Мощность электроприбора
Время работы потребителей
Расчет месячного потребления электроэнергии
Учет нагрузки конкретного потребителя
Для учета потребления отдельно взятого электроприбора существуют локальные счетчики. Установив его на конкретного потребителя, можно получить реальную сумму расхода энергии им. Таким образом, подключая локальный счетчик к различным потребителям и не проводя наблюдений, реально выявить полную картину использования электроэнергии в вашей квартире, установить самого энергоемкого потребителя, наметить пути экономии оплаты услуг энергоснабжающей компании.Расчет онлайн-калькулятором
Uch Производство электроэнергии — PhysBook
Производство и использование электрической энергии
Производство электрической энергии
Использование электроэнергии
Литература
интернет-магазин светодиодного освещения
Пн - Вс с 10:30 до 20:00
Санкт-Петербург, просп. Энгельса, 138, корп. 1, тк ''Стройдвор''
Поделиться с друзьями: