Електроенергетика

от Уикипедия, свободната енциклопедия
Направо към: навигация, търсене

Електроенергетиката е дял от енергетиката, който обхваща създаването, пренасянето и консумацията на електроенергия. Електрическата енергия в повечето случаи се създавана от механична енергия с помощта на генератори.

Електроенергетиката в една държава представлява мощен енергиен комплекс за производство на електрическа енергия от електроцентрали, териториално разпръснати в близост до използваните първични енергоносители, но технологично свързани в едно цяло посредством преносна мрежа от електропроводи, трансформаторни подстанции и с мрежа от ниско напрежение за доставка на електрическа енергия на потребителите. В съвременния свят електрификационните системи на отделните държави са свързани, което позволява износ или внос на електрическа енергия от енергосистемата на съседна държава.

В България по-рано електроенергетиката като научна област се е наричала силнотокова електротехника, която включва и задвижващата техника. Понастоящем тя се развива като комплексна инженерна наука, изучавана в катедрите по електроенергетика във висшите учебни заведения.

Електроенергетиката - мощен енергиен комплекс[редактиране | редактиране на кода]

Развитието на електроенергетиката се стимулира от откритията свързани със създаването и използването на електрическата енергия и откритията свързани с преноса на електричеството чрез системата от електрическа мрежа (електрификация) за удовлетворяване на потребностите на индустрията и бита. Тя създава продукт (електрически ток) в резултат на използването на други първични енергоносители, но преносът ѝ до консуматорите е изключително удобен, поради възможността от трансформационни процеси по цялата верига производство - пренос - потребление. Макар и да е по-скъпа от непосредственото използване на водната енергия, енергията на парата, вятъра или слънцето, произведената електрическата енергия практически е приложима навсякъде. Нейното предимство е в „гъвкавата“ възможност да бъде доставена навсякъде поради трансформация на основните ѝ параметри, както и нейното разнообразно използване от осветление и отопление до задвижване на транспортни или производствени машини и съоръжения. Използването на електрически ток от основните двигатели, значително опростява задвижващите и работните механизми в една конструкция и прави от електроенергетиката един абсолютно необходим отрасъл за всички области на съвременния стопански и културен живот, бит и голямото разнообразие на обслужващата сфера. Използването на електрическа енергия в химията и металургията създава нови технологии за обработка на метали и получаването на ново качество на материалите, прецизно контролирани по време на производствения процес. Автоматизацията на производството, действието на машините автомати под каквото и да е управление, както и постиженията в съвременната изчислителна и комуникационна техника са невъзможни без надеждна и сигурна енергомрежа, работеща денонощно и при всякакви сезонни условия.

История[редактиране | редактиране на кода]

Електропроводи в САЩ, 1890 г.

Електроенергетиката се развива от средата на 19 век. Началото поставят откритията в електротехниката (законите на Ампер, Ом). Първите практически опити за използване на електричество в бита и индустрията датират от 1820 г. Майкъл Фарадей прави едно от най-великите открития през 1831-ва година, което оказва влияние върху развитието на електроенергетиката, като открива електромагнитната индукция.[1] Няколко десетилетия по-късно в големите европейски и американски градове се изгражда електрическо улично осветление. Чрез телеграфни линии започват да се осъществяват комуникации между населените места. Към края на 19 век започва електрификация на транспорта. Започва строежът на първите топлоцентрали за производство на електроенергия за обществото и индустрията. Една от първите топлоцентрали се появява в Ню Йорк през 1882 г. Същата година се построява и електропроводна линия, която пренася постоянен ток. Една от първите водноелектрически централи е построена в Мичиган през 1881 г. Ядрената енергетика се развива след края на Втората световна война. Първата ядрена електроцентрала е построена през 1954 г. в СССР, мощността ѝ е била 5 000 kW[2]. Няколко месеца по-късно се появява и първата централа в САЩ. През 70-те години започва да се реализират проекти, базирани на идеята за възобновяеми енергийни източници, която датира още от 19 век.

Ядрен реактор (1957 г.) в Пенсилвания, САЩ

Източници на енергия[редактиране | редактиране на кода]

Най-общо източниците на енергия са горива. Те се класифицират като: изчерпаеми (фосилни източници) и възобновяеми. Поради значителното намаляване на изчерпаемите източници и големите рискове при производството на ядрена енергия, през последните десетилетия се работи по използването на алтернативни енергийни източници.

Генериране на електроенергия[редактиране | редактиране на кода]

Еднополюсен генератор – „диск на Фарадей“

Началото на генерацията се поставя от конвенционален източник на енергия, най-често свързан с турбина, която чрез своето въртеливо движение генерира електрическа енергия. Турбината е свързана с кондензатор и алтернатор (синхронна машина), която действа като електрически генератор. Генерира се трифазен ток. В зависимост от броя на положителните и отрицателните полюси, в машината се генерира променлив ток с определена честота, която се определя от скоростта на въртене и броя на полюсите. Алтернаторите могат да бъдат свързани и паралелно.[3]

Пренасяне на електроенергия[редактиране | редактиране на кода]

Разпределителен център в електрическа подстанция

Произведената от електроцентралата електроенергия са пренася по електропроводи с различна мощност към подстанции. В населените места подстанциите разпределят енергията към консуматорите. При пренасяне на енергията се получават загуби на електрическа енергия, които са неизбежни. Най-често пренасянето на електрическата енергия е трифазно и еднофазно. Пренасянето се осъществява от проводници с ниско напрежение 220 V, прието като основно захранващо напрежение за потребителите на електроенергия в домакинствата и различни сервизни и обработващи машини. Преносът на електроенергия се осъществява основно с напрежения 10 kV и 69 kV, 115 kV, 230 kV. За ниски загуби в електропреносните мрежи на големи разстояния се използват високи напрежения 230 kV, 345 kV, 500 kV, 745 kV. Проводниците се изработват от мед или алуминий.[4]. Електрическите стълбове, които са поставени на определена дистанция, задължително са заземени. Типовете електрически стълбове са: кула, H-рамка, стълб – единичен или двоен полюс.

Електрическа подстанция

Източници[редактиране | редактиране на кода]

  1. Закон на Майкъл Фарадей
  2. Nuclear Power in Russia. // World Nuclear Association. Посетен на 9 декември 2015.
  3. Генериране на електрически ток
  4. Електропреносни линии

Външни препратки[редактиране | редактиране на кода]