विद्युत ऊर्जेची निर्मिती, परिवर्तन, वितरण आणि वापर. रशिया मध्ये वीज उत्पादन

आजकाल जगात वीज उत्पादनात मोठी भूमिका आहे. कोणत्याही देशाच्या राज्याच्या अर्थव्यवस्थेचा तो गाभा असतो. विजेचे उत्पादन आणि वापर आणि संबंधित वैज्ञानिक संशोधनात दरवर्षी मोठ्या रकमेची गुंतवणूक केली जाते. दैनंदिन जीवनात, आपल्याला त्याच्या कृतीचा सतत सामना करावा लागतो, म्हणून आधुनिक व्यक्तीला त्याच्या उत्पादन आणि वापराच्या मूलभूत प्रक्रियेची कल्पना असणे आवश्यक आहे.

वीज कशी मिळवायची

विशेष उपकरणांचा वापर करून इतर प्रकारच्या विजेपासून वीज तयार केली जाते. उदाहरणार्थ, गतिज पासून. या उद्देशासाठी, एक जनरेटर वापरला जातो - एक उपकरण जे यांत्रिक कार्य विद्युत उर्जेमध्ये रूपांतरित करते.

ते मिळवण्याच्या इतर विद्यमान पद्धती आहेत, उदाहरणार्थ, प्रकाश किरणोत्सर्गाचे फोटोसेल किंवा सौर बॅटरीने रूपांतर करणे. किंवा रासायनिक अभिक्रियेद्वारे वीज निर्मिती. किंवा किरणोत्सर्गी क्षय किंवा कूलंटची क्षमता वापरणे.

हे पॉवर प्लांटमध्ये तयार केले जाते, जे हायड्रॉलिक, न्यूक्लियर, थर्मल, सोलर, पवन, भू-औष्णिक इत्यादी असू शकते. मूलभूतपणे, ते सर्व समान योजनेनुसार कार्य करतात - प्राथमिक वाहकाच्या ऊर्जेबद्दल धन्यवाद, एक विशिष्ट उपकरण यांत्रिक (रोटेशन ऊर्जा) व्युत्पन्न करते, जे नंतर एका विशेष जनरेटरकडे हस्तांतरित केले जाते, जेथे विद्युत प्रवाह तयार केला जातो.

पॉवर प्लांटचे मुख्य प्रकार

बहुतेक देशांमध्ये विजेचे उत्पादन आणि वितरण थर्मल पॉवर प्लांट्स - थर्मल पॉवर प्लांट्सच्या बांधकाम आणि ऑपरेशनद्वारे केले जाते. त्यांच्या ऑपरेशनसाठी मोठ्या प्रमाणात सेंद्रिय इंधनाचा पुरवठा आवश्यक आहे, त्याच्या काढण्याच्या परिस्थिती वर्षानुवर्षे अधिक क्लिष्ट होत आहेत आणि खर्च वाढत आहे. थर्मल पॉवर प्लांट्समध्ये इंधन कार्यक्षमतेचे गुणांक खूप जास्त नाही (40% च्या आत), आणि पर्यावरणास प्रदूषित करणाऱ्या कचऱ्याचे प्रमाण मोठे आहे.

हे सर्व घटक या उत्पादन पद्धतीची शक्यता कमी करतात.

विजेचे सर्वात किफायतशीर उत्पादन जलविद्युत प्रकल्प (HPP) पासून होते. त्यांची कार्यक्षमता 93% पर्यंत पोहोचते, 1 kW/h ची किंमत इतर पद्धतींपेक्षा पाच पट स्वस्त आहे. अशा स्टेशन्सचा नैसर्गिक उर्जा स्त्रोत व्यावहारिकदृष्ट्या अतुलनीय आहे, कामगारांची संख्या कमी आहे आणि त्यांचे व्यवस्थापन करणे सोपे आहे. या उद्योगाच्या विकासात आपला देश ओळखला जाणारा नेता आहे.

दुर्दैवाने, मोठ्या शहरे आणि महामार्गांपासून त्यांच्या दुर्गमतेशी संबंधित जलविद्युत केंद्रांचा गंभीर खर्च आणि दीर्घ बांधकाम कालावधी, नद्यांची हंगामी व्यवस्था आणि कठीण ऑपरेटिंग परिस्थिती यामुळे विकासाचा वेग मर्यादित आहे.

याव्यतिरिक्त, महाकाय जलाशय पर्यावरणीय परिस्थिती बिघडवतात - ते जलाशयांच्या सभोवतालच्या मौल्यवान जमिनींना पूर देतात.

अणुऊर्जेचा वापर

आजकाल, विजेचे उत्पादन, प्रसारण आणि वापर अणुऊर्जा प्रकल्प - NPPs द्वारे केले जाते. ते थर्मल विषयावर जवळजवळ समान तत्त्वावर डिझाइन केलेले आहेत.

त्यांचा मुख्य फायदा म्हणजे लहान प्रमाणात आवश्यक इंधन. एक किलोग्रॅम समृद्ध युरेनियम उत्पादनक्षमतेत 2.5 हजार टन कोळशाच्या समतुल्य आहे. म्हणूनच अणुऊर्जा प्रकल्प सैद्धांतिकदृष्ट्या कोणत्याही क्षेत्रात बांधले जाऊ शकतात, जवळच्या इंधन संसाधनांच्या उपलब्धतेकडे दुर्लक्ष करून.

सध्या, ग्रहावरील युरेनियमचा साठा खनिज इंधनाच्या तुलनेत खूप जास्त आहे आणि अणुऊर्जा प्रकल्पांचा पर्यावरणावर होणारा परिणाम कमी आहे, जर त्रासमुक्त ऑपरेशन असेल तर.

अणुऊर्जा प्रकल्पांची एक मोठी आणि गंभीर कमतरता म्हणजे अप्रत्याशित परिणामांसह एक भयानक अपघात होण्याची शक्यता आहे, म्हणूनच त्यांच्या अखंडित ऑपरेशनसाठी अत्यंत गंभीर सुरक्षा उपाय आवश्यक आहेत. याव्यतिरिक्त, अणुऊर्जा प्रकल्पांमध्ये विजेचे उत्पादन नियमन करणे कठीण आहे - त्यांना सुरू करण्यासाठी आणि पूर्णपणे थांबविण्यासाठी अनेक आठवडे लागतील. आणि घातक कचऱ्याच्या पुनर्वापरासाठी व्यावहारिकदृष्ट्या कोणतेही तंत्रज्ञान नाही.

इलेक्ट्रिक जनरेटर म्हणजे काय

इलेक्ट्रिक जनरेटरमुळे विजेचे उत्पादन आणि प्रसारण शक्य आहे. कोणत्याही प्रकारच्या ऊर्जेचे (औष्णिक, यांत्रिक, रासायनिक) विद्युत उर्जेमध्ये रूपांतर करण्याचे हे उपकरण आहे. त्याच्या ऑपरेशनचे सिद्धांत इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक प्रेरण प्रक्रियेवर आधारित आहे. EMF एका कंडक्टरमध्ये प्रेरित आहे जो चुंबकीय क्षेत्रात फिरतो आणि शक्तीच्या चुंबकीय रेषा ओलांडतो. अशा प्रकारे, कंडक्टर विजेचा स्त्रोत म्हणून काम करू शकतो.

कोणत्याही जनरेटरचा आधार विद्युत चुंबकांची एक प्रणाली आहे जी चुंबकीय क्षेत्र बनवते आणि ते ओलांडणारे कंडक्टर. बहुतेक सर्व पर्यायी करंट जनरेटर फिरत्या चुंबकीय क्षेत्राच्या वापरावर आधारित असतात. त्याच्या स्थिर भागाला स्टेटर म्हणतात आणि फिरणाऱ्या भागाला रोटर म्हणतात.

ट्रान्सफॉर्मर संकल्पना

ट्रान्सफॉर्मर हे इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक स्टॅटिक डिव्हाइस आहे जे इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक इंडक्शन वापरून एका वर्तमान प्रणालीला दुसऱ्या (दुय्यम) मध्ये रूपांतरित करण्यासाठी डिझाइन केलेले आहे.

1876 ​​मध्ये पहिले ट्रान्सफॉर्मर पी.एन. याब्लोचकोव्ह यांनी प्रस्तावित केले होते. 1885 मध्ये, हंगेरियन शास्त्रज्ञांनी औद्योगिक सिंगल-फेज उपकरणे विकसित केली. 1889-1891 मध्ये थ्री-फेज ट्रान्सफॉर्मरचा शोध लागला.

सर्वात सोप्या सिंगल-फेज ट्रान्सफॉर्मरमध्ये स्टील कोर आणि विंडिंग्जची जोडी असते. ते विजेच्या वितरण आणि प्रसारणासाठी वापरले जातात, कारण पॉवर स्टेशन जनरेटर ते 6 ते 24 किलोवॅटच्या व्होल्टेजवर तयार करतात. मोठ्या मूल्यांवर (110 ते 750 किलोवॅट पर्यंत) प्रसारित करणे फायदेशीर आहे. या उद्देशासाठी, पॉवर प्लांटमध्ये स्टेप-अप ट्रान्सफॉर्मर स्थापित केले आहेत.

वीज कशी वापरली जाते?

औद्योगिक उपक्रमांना वीजपुरवठा करण्यात त्याचा सिंहाचा वाटा जातो. देशात निर्माण होणाऱ्या एकूण विजेपैकी 70% पर्यंत उत्पादनाचा वापर होतो. हवामान परिस्थिती आणि औद्योगिक विकासाच्या पातळीनुसार वैयक्तिक प्रदेशांसाठी ही आकडेवारी लक्षणीयरीत्या बदलते.

आणखी एक खर्चाचा मुद्दा म्हणजे इलेक्ट्रिक वाहनांचा पुरवठा. थेट करंट वापरून शहरी, इंटरसिटी आणि औद्योगिक इलेक्ट्रिक ट्रान्सपोर्ट सबस्टेशन्स EPS पॉवर ग्रिडमधून चालतात. एसी वाहतुकीसाठी, स्टेप-डाउन सबस्टेशन वापरले जातात, जे पॉवर प्लांटमधून वीज वापरतात.

वीज वापराचे आणखी एक क्षेत्र म्हणजे उपयुक्तता. येथील ग्राहक कोणत्याही वस्तीच्या निवासी भागातील इमारती आहेत. ही घरे आणि अपार्टमेंट्स, प्रशासकीय इमारती, दुकाने, शिक्षण संस्था, विज्ञान, संस्कृती, आरोग्यसेवा, सार्वजनिक खानपान इ.

वीज हस्तांतरण कसे होते?

उत्पादन, पारेषण आणि विजेचा वापर हे उद्योगाचे तीन स्तंभ आहेत. शिवाय, प्राप्त केलेली शक्ती ग्राहकांना हस्तांतरित करणे हे सर्वात कठीण काम आहे.

हे प्रामुख्याने पॉवर लाईन्स - ओव्हरहेड पॉवर लाईन्समधून "प्रवास करते". जरी केबल लाईन्स अधिकाधिक वेळा वापरल्या जाऊ लागल्या आहेत.

महाकाय पॉवर प्लांट्सच्या शक्तिशाली युनिट्सद्वारे वीज निर्माण केली जाते आणि त्याचे ग्राहक तुलनेने लहान रिसीव्हर्स आहेत जे मोठ्या प्रदेशात विखुरलेले आहेत.

वीज केंद्रित करण्याची प्रवृत्ती आहे कारण त्यांच्या वाढीसह, पॉवर प्लांट्सच्या बांधकामाचा सापेक्ष खर्च कमी होतो आणि परिणामी, परिणामी किलोवॅट-तासची किंमत कमी होते.

युनिफाइड एनर्जी कॉम्प्लेक्स

मोठ्या पॉवर प्लांटचा शोध घेण्याच्या निर्णयावर अनेक घटक प्रभाव टाकतात. हे उपलब्ध संसाधनांचे प्रकार आणि प्रमाण आहे, वाहतुकीची सुलभता, हवामानाची परिस्थिती, एकाच ऊर्जा प्रणालीमध्ये समाविष्ट करणे इ. बहुतेकदा, ऊर्जा वापराच्या मोठ्या केंद्रांपासून दूरवर ऊर्जा संयंत्रे बांधली जातात. विस्तीर्ण क्षेत्रावरील एका ऊर्जा संकुलाच्या यशस्वी ऑपरेशनवर लक्षणीय अंतरावरील त्याच्या प्रसारणाची कार्यक्षमता प्रभावित करते.

विजेचे उत्पादन आणि प्रसारण कमीत कमी नुकसानीसह होणे आवश्यक आहे, ज्याचे मुख्य कारण म्हणजे तारा गरम करणे, म्हणजेच कंडक्टरच्या अंतर्गत उर्जेत वाढ. लांब अंतरावर प्रसारित होणारी वीज टिकवून ठेवण्यासाठी, प्रमाणानुसार व्होल्टेज वाढवणे आणि तारांमधील विद्युत् प्रवाह कमी करणे आवश्यक आहे.

पॉवर लाइन म्हणजे काय

गणितीय गणने दर्शविते की वायर्समधील गरम नुकसानीचे प्रमाण व्होल्टेजच्या वर्गाच्या व्यस्त प्रमाणात असते. म्हणूनच पॉवर लाईन्स - हाय-व्होल्टेज पॉवर लाइन्स वापरून लांब अंतरावर वीज प्रसारित केली जाते. त्यांच्या तारांमधील व्होल्टेज दहापट आणि कधीकधी शेकडो हजारो व्होल्ट्स इतके असते.

एकमेकांच्या जवळ असलेले पॉवर प्लांट पॉवर लाइन्स वापरून एकाच ऊर्जा प्रणालीमध्ये एकत्र केले जातात. रशियामध्ये वीज उत्पादन आणि त्याचे प्रसारण केंद्रीकृत ऊर्जा नेटवर्कद्वारे केले जाते, ज्यामध्ये मोठ्या संख्येने वीज प्रकल्पांचा समावेश आहे. युनिफाइड सिस्टम कंट्रोल ग्राहकांना सतत वीज पुरवठ्याची हमी देते.

थोडा इतिहास

आपल्या देशात युनिफाइड इलेक्ट्रिकल नेटवर्क कसे तयार झाले? चला भूतकाळात डोकावण्याचा प्रयत्न करूया.

1917 पर्यंत, रशियामध्ये विजेचे उत्पादन अपर्याप्त वेगाने केले जात होते. देश त्याच्या विकसित शेजाऱ्यांच्या मागे पडला, ज्याचा अर्थव्यवस्था आणि संरक्षण क्षमतेवर नकारात्मक परिणाम झाला.

ऑक्टोबर क्रांतीनंतर, रशियाच्या विद्युतीकरणासाठीचा प्रकल्प रशियाच्या विद्युतीकरणासाठीच्या राज्य आयोगाने (संक्षिप्तपणे GOELRO म्हणून) विकसित केला होता, ज्याचे नेतृत्व G. M. Krzhizhanovsky होते. 200 हून अधिक शास्त्रज्ञ आणि अभियंत्यांनी तिच्यासोबत सहकार्य केले. नियंत्रण व्ही.आय.

1920 मध्ये, "आरएसएफएसआरची विद्युतीकरण योजना" तयार केली गेली, जी 10-15 वर्षांसाठी डिझाइन केली गेली. त्यात जुन्या ऊर्जा प्रणालीची पुनर्संचयित करणे आणि आधुनिक टर्बाइन आणि बॉयलरसह सुसज्ज 30 नवीन ऊर्जा प्रकल्पांचे बांधकाम समाविष्ट आहे. महाकाय घरगुती जलविद्युत संसाधनांचा वापर करणे ही योजनेची मुख्य कल्पना आहे. संपूर्ण राष्ट्रीय अर्थव्यवस्थेचे विद्युतीकरण आणि मूलगामी पुनर्बांधणीची कल्पना करण्यात आली होती. देशातील अवजड उद्योगाच्या वाढीवर आणि विकासावर भर देण्यात आला.

प्रसिद्ध GOERLO योजना

1947 पासून, यूएसएसआर हा युरोपमधील पहिला आणि जगातील दुसरा वीज उत्पादक देश बनला आहे. GOELRO योजनेमुळे संपूर्ण देशांतर्गत अर्थव्यवस्था कमीत कमी वेळेत तयार झाली. देशातील विजेचे उत्पादन आणि वापर गुणात्मकदृष्ट्या नवीन पातळीवर पोहोचला आहे.

अनेक महत्त्वाच्या घटकांच्या संयोजनामुळे योजनेची पूर्तता शक्य झाली: देशाच्या वैज्ञानिक कर्मचाऱ्यांची उच्च पातळी, क्रांतिपूर्व काळापासून जतन केलेली रशियाची भौतिक क्षमता, राजकीय आणि आर्थिक शक्तीचे केंद्रीकरण, रशियन लोकांची क्षमता. "टॉप्स" वर विश्वास ठेवणे आणि घोषित कल्पनांना मूर्त रूप देणे.

केंद्रीकृत शक्ती आणि सरकारच्या सोव्हिएत प्रणालीची प्रभावीता या योजनेने सिद्ध केली.

योजना परिणाम

1935 मध्ये, दत्तक कार्यक्रम लागू केला गेला आणि ओलांडला गेला. नियोजित 30 ऐवजी 40 पॉवर प्लांट बांधले गेले आणि योजनेनुसार पुरवल्या गेलेल्या क्षमतेपेक्षा जवळजवळ तिप्पट क्षमता कार्यान्वित झाली. प्रत्येकी 100 हजार किलोवॅट क्षमतेचे 13 पॉवर प्लांट बांधले गेले. रशियन जलविद्युत प्रकल्पांची एकूण क्षमता सुमारे 700,000 किलोवॅट होती.

या वर्षांमध्ये, जगप्रसिद्ध नीपर जलविद्युत केंद्रासारख्या सामरिक महत्त्वाच्या सर्वात मोठ्या वस्तू उभारल्या गेल्या. एकूण निर्देशकांच्या बाबतीत, युनिफाइड सोव्हिएत एनर्जी सिस्टमने नवीन आणि जुन्या जगातील सर्वात विकसित देशांमध्ये समान प्रणालींना मागे टाकले आहे. त्या वर्षांत युरोपियन देशांमध्ये वीज उत्पादन यूएसएसआर निर्देशकांपेक्षा लक्षणीय मागे होते.

ग्रामीण विकास

जर क्रांतीपूर्वी रशियन खेड्यांमध्ये व्यावहारिकरित्या वीज नव्हती (मोठ्या जमीनमालकांनी स्थापित केलेले छोटे पॉवर प्लांट मोजले जात नाहीत), तर GOELRO योजनेच्या अंमलबजावणीसह, विजेच्या वापराबद्दल धन्यवाद, शेतीला विकासासाठी नवीन चालना मिळाली. मिल्स, सॉमिल्स आणि धान्य साफसफाईच्या मशीनमध्ये इलेक्ट्रिक मोटर्स दिसू लागल्या, ज्याने उद्योगाच्या आधुनिकीकरणास हातभार लावला.

याव्यतिरिक्त, शहरवासी आणि ग्रामस्थांच्या दैनंदिन जीवनात वीज दृढपणे स्थापित झाली, अक्षरशः अंधारातून "गडद रशिया" फाडून टाकली.

विद्युत उर्जेचे प्रसारण आणि वितरण विद्युत नेटवर्कद्वारे केले जाते - अंतर्गत (दुकान) आणि बाह्य. बाह्य नेटवर्कना सहसा इंटर-शॉप नेटवर्क (वीज पुरवठा 3UR, 2UR आणि वैयक्तिक RP-10 kV) किंवा बॅकबोन (6UR, 5UR ते 4UR पर्यंत बोगदे आणि ब्लॉकद्वारे वीज पुरवठा) म्हणतात. औद्योगिक उपक्रमांमध्ये 1 kV पर्यंतच्या बाह्य नेटवर्कचे वितरण मर्यादित असते (मुख्यतः बाह्य प्रकाश नेटवर्क).

इन्सुलेटेड आणि नॉन-इन्सुलेटेड (बेअर) वायर्स (प्रामुख्याने ओव्हरहेड पॉवर लाईन्स) सह लेइंग केले जाते. उष्णतारोधक तारासंरक्षित केले जातात - एक धातू किंवा इतर शेल इलेक्ट्रिकल इन्सुलेशनच्या वर ठेवलेले असते, यांत्रिक नुकसानापासून इन्सुलेशनचे संरक्षण करते. इन्सुलेटेड कंडक्टर: तारा, केबल्स आणि दोरखंड. बेअर वायर्स:ॲल्युमिनियम, तांबे, स्टील बसबार, कंडक्टर, ट्रॉली आणि बेअर वायर्स.

नेटवर्कसाठी, कठोर रेखांकित तांबे वापरला जातो, पातळ ऑक्साईड फिल्मसह लेपित केला जातो, जो वातावरणीय परिस्थितीच्या प्रभावांना आणि औद्योगिक उत्सर्जनामध्ये समाविष्ट असलेल्या रासायनिक संयुगेच्या प्रभावांना चांगला प्रतिकार प्रदान करतो. या उद्देशांसाठी वापरण्यात येणारे हार्ड ड्रॉ ॲल्युमिनिअम देखील एका फिल्मने झाकलेले असते, परंतु ते समुद्राजवळील गंज आणि ऍसिडच्या उत्पादनाशी किंवा वापराशी संबंधित अनेक उद्योगांच्या अधीन असते. अधिक विद्युत प्रतिकार, खराब स्थापना आणि ऑपरेशनल गुणधर्म, परंतु तांब्याच्या तुलनेत कमी खर्च त्याच्या वापराची व्याप्ती निर्धारित करतात. स्टील कंडक्टर गॅल्वनाइज्ड असणे आवश्यक आहे (0.4% तांबे पर्यंतचे ऍडिटीव्ह) ते त्यांच्या कमी किमतीमुळे (ग्रामीण नेटवर्कमध्ये) वापरले जातात; बायमेटेलिक वापरणे अधिक श्रेयस्कर आहे, ज्यामध्ये यांत्रिक भार असलेल्या स्टीलच्या तारांना इलेक्ट्रोलाइटिक तांबे किंवा ॲल्युमिनियमच्या थराने बाहेरील बाजूस लेपित केले जाते.

वीज पुरवठा प्रणालीमध्ये विद्युत वाहतूक केली जाते:

1) ओव्हरहेड लाईन्स - खुल्या हवेत असलेल्या तारांद्वारे वीज प्रसारित आणि वितरणासाठी उपकरणे आणि समर्थन किंवा कंसात इन्सुलेटर आणि फिटिंग्ज वापरून जोडलेले, इमारती आणि अभियांत्रिकी संरचनांवरील रॅक (पुल, ओव्हरपास, ओव्हरपास इ.);

2) केबल लाईन्स - वीज प्रसारित करण्यासाठी उपकरणे, ज्यामध्ये कनेक्टिंग, लॉकिंग आणि एंड कपलिंग (टर्मिनल्स) आणि फास्टनर्ससह एक किंवा अधिक समांतर केबल्स असतात;

3) कंडक्टर - विजेचे प्रसारण आणि वितरणासाठी उपकरणे, ज्यामध्ये बेअर किंवा इन्सुलेटेड कंडक्टर आणि संबंधित इन्सुलेटर, संरक्षक कवच, लाइटिंग डिव्हाइसेस, सपोर्टिंग किंवा सपोर्ट स्ट्रक्चर्स असतात;

4) इलेक्ट्रिकल वायरिंग - संबंधित फास्टनिंगसह वायर आणि केबल्सचा एक संच, संरक्षणात्मक संरचना आणि भागांना समर्थन देते.

वीज सीवरेज डिव्हाइसेसच्या कंडक्टरचे क्रॉस-सेक्शन निवडले जातात: अ) अर्ध्या तासासाठी जास्तीत जास्त प्रवाहासह गरम करून (सामान्य, आणीबाणीनंतर, दुरुस्ती मोड लक्षात घेऊन); ब) आर्थिक वर्तमान घनतेनुसार; c) शॉर्ट सर्किट दरम्यान डायनॅमिक ॲक्शन आणि हीटिंगच्या अटींनुसार.

हीटिंग आणि आर्थिक वर्तमान घनता j eq साठी सामान्यीकृत मूल्य PUE द्वारे निर्धारित केले जाते. आर्थिक वर्तमान घनतेच्या आधारावर निवडू नका: औद्योगिक उपक्रमांचे नेटवर्क आणि 1 kV पर्यंत संरचना ट कमाल 4000-5000 पर्यंत; 1 kV पर्यंत व्होल्टेजसह वैयक्तिक इलेक्ट्रिकल रिसीव्हर्स आणि बॅलास्ट्सच्या शाखा; औद्योगिक उपक्रम, निवासी आणि सार्वजनिक इमारतींचे प्रकाश नेटवर्क; घराबाहेरील स्विचगियरसाठी बसबार आणि बसबार आणि सर्व व्होल्टेजचे 3रे वितरण स्विचगियर; तात्पुरत्या संरचनांचे नेटवर्क, तसेच 3-5 वर्षांच्या सेवा आयुष्यासह डिव्हाइसेस.

शॉर्ट-सर्किट मोडमध्ये 1 kV वरील इलेक्ट्रिकल इंस्टॉलेशन्समध्ये, खालील गोष्टी तपासल्या पाहिजेत: अ) केबल्स आणि इतर कंडक्टर, कंडक्टर, तसेच त्यांच्यासाठी सपोर्टिंग आणि लोड-बेअरिंग स्ट्रक्चर्स; b) 50 kA किंवा त्याहून अधिक शॉर्ट-सर्किट शॉक करंट असलेल्या ओव्हरहेड लाईन्स, शॉर्ट-सर्किट करंट्सच्या डायनॅमिक क्रियेखाली तारांना चाबूक येण्यापासून रोखण्यासाठी, 1 kV पेक्षा कमी इलेक्ट्रिकल इंस्टॉलेशन्समध्ये - फक्त कंडक्टर, वितरण बोर्ड आणि पॉवर कॅबिनेट. शॉर्ट-सर्किट प्रवाहांना प्रतिरोधक हे विद्युत वाहतुकीचे ते घटक आहेत जे डिझाइनच्या परिस्थितीत, विद्युत आणि यांत्रिक नुकसान किंवा विकृतीच्या अधीन न होता या प्रवाहांच्या प्रभावांना तोंड देतात.

1 kV वरील व्होल्टेजवरील शॉर्ट सर्किट मोडनुसार, खालील घटक तपासले जात नाहीत:

इन्सर्टसह फ्यूजद्वारे संरक्षित (इलेक्ट्रोडायनामिक प्रतिकारासाठी - 60 ए पर्यंतच्या इन्सर्टच्या रेट केलेल्या प्रवाहासाठी आणि, त्याची पर्वा न करता - थर्मल प्रतिरोधासाठी),

वैयक्तिक रिसीव्हर्सना सर्किट्समध्ये, वर्कशॉप ट्रान्सफॉर्मरसह एकूण 2.5 एमव्हीए पर्यंत आणि 20 केव्ही पर्यंतच्या उच्च व्होल्टेजसह [जर खालील अटी एकाच वेळी पूर्ण केल्या गेल्या असतील तर: अ) रिडंडंसीची आवश्यक डिग्री इलेक्ट्रिकल किंवा तांत्रिक भाग, डिझाइन केलेले जेणेकरुन निर्दिष्ट रिसीव्हर्स बंद केल्याने तांत्रिक प्रक्रियेत व्यत्यय येऊ नये, ब) शॉर्ट सर्किट दरम्यान कंडक्टरचे नुकसान स्फोट किंवा आग होऊ शकत नाही, क) महत्त्वपूर्ण अडचणींशिवाय कंडक्टर बदलणे शक्य आहे];

बेजबाबदार वैयक्तिक रिसीव्हर्सचे कंडक्टर,

ओव्हरहेड लाइन वायर;

विशिष्ट परिस्थितीत वर्तमान आणि व्होल्टेज ट्रान्सफॉर्मर

शॉर्ट सर्किट दरम्यान कंडक्टरचे गरम तापमान खालील कमाल परवानगीयोग्य मूल्यांपेक्षा जास्त नसावे, °C

तांबे 300

ॲल्युमिनियम 200

इन्सुलेटेड केबल्स:

10 kV 200 पर्यंतच्या व्होल्टेजसाठी कागद

पॉलीविनाइल क्लोराईड रबर 150

पॉलिथिलीन 120

विद्युत आणि थर्मल ऊर्जेचे उत्पादन (जनरेशन), वितरण आणि वापर आकृतीमध्ये योजनाबद्धपणे दर्शविले आहे. B.1,a. विद्युत घरविद्युत उर्जा निर्माण करते (किंवा निर्माण करते) आणि हीटिंग पॉवर प्लांट विद्युत आणि थर्मल उर्जा तयार करते. इलेक्ट्रिकल किंवा थर्मल एनर्जीमध्ये रूपांतरित झालेल्या प्राथमिक ऊर्जा स्त्रोताच्या प्रकारावर आधारित, पॉवर प्लांट्स थर्मल (CHP), न्यूक्लियर (NPP) आणि हायड्रॉलिक (HPP) मध्ये विभागले जातात. थर्मल पॉवर प्लांट्समध्ये ऊर्जेचा प्राथमिक स्त्रोत सेंद्रिय इंधन (कोळसा, वायू, तेल) आहे, अणुऊर्जा प्रकल्पांमध्ये ते युरेनियम केंद्रित आहे, जलविद्युत प्रकल्पांमध्ये ते पाणी (हायड्रॉलिक संसाधने) आहे. थर्मल पॉवर प्लांट्स कंडेन्सिंग थर्मल पॉवर प्लांट्स (कंडेन्सिंग पॉवर स्टेशन्स - सीईएस किंवा स्टेट डिस्ट्रिक्ट पॉवर प्लांट्स - जीआरईएस), जे फक्त वीज निर्माण करतात आणि हीटिंग प्लांट्स (सीएचपी), जे वीज आणि उष्णता दोन्ही निर्माण करतात अशा प्रकारांमध्ये विभागले गेले आहेत.

विद्युत आणि थर्मल ऊर्जेचे उत्पादन, वितरण आणि वापरासाठी योजना

थर्मल पॉवर प्लांट्स, न्यूक्लियर पॉवर प्लांट्स आणि हायड्रोइलेक्ट्रिक पॉवर प्लांट्स व्यतिरिक्त, इतर प्रकारचे पॉवर प्लांट्स (पंप स्टोरेज, डिझेल, सोलर, जियोथर्मल, ज्वारीय आणि पवन ऊर्जा प्रकल्प) आहेत. तथापि, त्यांची शक्ती कमी आहे.

पॉवर प्लांटचा इलेक्ट्रिकल भागविविध मुख्य आणि सहायक उपकरणांचा समावेश आहे. विजेचे उत्पादन आणि वितरणासाठी हेतू असलेल्या मुख्य उपकरणांमध्ये हे समाविष्ट आहे: सिंक्रोनस जनरेटर,वीज निर्माण करणे (औष्णिक उर्जा प्रकल्पांवर - टर्बोजनरेटर); बसबार,जनरेटरकडून वीज प्राप्त करण्यासाठी आणि ग्राहकांना वितरित करण्यासाठी डिझाइन केलेले; स्विचिंग उपकरणे - स्विचेस,सामान्य आणि आणीबाणीच्या परिस्थितीत सर्किट चालू आणि बंद करण्यासाठी डिझाइन केलेले, आणि डिस्कनेक्टर,इलेक्ट्रिकल इंस्टॉलेशन्सच्या डी-एनर्जाइज्ड भागांमधून व्होल्टेज काढून टाकण्यासाठी आणि सर्किटमध्ये दृश्यमान ब्रेक तयार करण्यासाठी डिझाइन केलेले (डिस्कनेक्टर, नियमानुसार, इंस्टॉलेशनचे ऑपरेटिंग करंट खंडित करण्यासाठी डिझाइन केलेले नाहीत); स्वतःच्या गरजांसाठी इलेक्ट्रिकल रिसीव्हर्स(पंप, पंखे, आपत्कालीन विद्युत प्रकाश इ.). सहायक उपकरणेमापन, अलार्म, संरक्षण आणि ऑटोमेशन फंक्शन्स इ. करण्यासाठी डिझाइन केलेले.

ऊर्जा प्रणाली (ऊर्जा प्रणाली)(Fig. B.1, a) पॉवर स्टेशन्स, इलेक्ट्रिकल नेटवर्क्स आणि वीज ग्राहक, या मोडच्या सामान्य व्यवस्थापनासह, विद्युत आणि थर्मल ऊर्जेच्या उत्पादन, वितरण आणि वापराच्या निरंतर प्रक्रियेमध्ये एकमेकांशी जोडलेले आणि सामान्य मोडद्वारे जोडलेले असतात.

विद्युत शक्ती (विद्युत) प्रणाली(Fig. B.1, b) हे वीज प्रकल्पांचे विद्युत भाग, विद्युत नेटवर्क आणि विजेचे ग्राहक यांचा संच आहे, जो शासनाच्या समानतेने आणि विजेचे उत्पादन, वितरण आणि वापर प्रक्रियेच्या सातत्य द्वारे जोडलेले आहे. हीटिंग नेटवर्क आणि उष्णता ग्राहकांना अपवाद वगळता विद्युत प्रणाली ऊर्जा प्रणालीचा एक भाग आहे. इलेक्ट्रिकल नेटवर्क -सबस्टेशन्स, स्विचगियर्स, ओव्हरहेड आणि केबल पॉवर लाइन्स असलेल्या विद्युत उर्जेच्या वितरणासाठी विद्युत प्रतिष्ठापनांचा हा एक संच आहे. इलेक्ट्रिकल नेटवर्क पॉवर प्लांटमधून वीज ग्राहकांना वितरीत करते. पॉवर लाइन(ओव्हरहेड किंवा केबल) – वीज प्रसारित करण्यासाठी डिझाइन केलेली विद्युत प्रतिष्ठापन.

नवशिक्या ऑपरेटिंग कर्मचाऱ्यांसाठी प्रथम पद्धतशीर मार्गदर्शकाने थर्मल पॉवर प्लांटमध्ये वीज उत्पादनाच्या तत्त्वाचे परीक्षण केले. या धड्यात आपण पॉवर प्लांटमधून वीज ग्राहकांपर्यंत पोहोचवताना उपकरणांच्या ऑपरेशनची मुख्य प्रक्रिया आणि वैशिष्ट्ये पाहू.

बहुसंख्य प्रकरणांमध्ये जनरेटरमधून बाहेर पडणारी वीज स्टेप-अप ट्रान्सफॉर्मरचा वापर करून ताबडतोब उच्च व्होल्टेजच्या विजेमध्ये रूपांतरित केली जाते आणि ग्राहकांसाठी ती स्टेप-डाउन ट्रान्सफॉर्मर वापरून कमी व्होल्टेजच्या विजेमध्ये रूपांतरित केली जाते. हे का केले जात आहे? बहुतेक थर्मल पॉवर प्लांटमध्ये जनरेटर व्होल्टेज 6-10 केव्ही आहे, मोठ्या जनरेटरमध्ये ते 15-20 केव्ही आहे. दोन कारणांमुळे अशा व्होल्टेजची शक्ती लांब पल्ल्यांवरील वीज प्रसारित करणे आर्थिकदृष्ट्या फायदेशीर नाही किंवा अधिक सोप्या भाषेत सांगायचे तर.

• 1. खूप मोठे नुकसान (व्होल्टेज जितके जास्त तितके कमी विजेचे नुकसान. "इलेक्ट्रिकल पॉवर लॉस" या विभागात याबद्दल अधिक तपशीलवार चर्चा केली जाईल);
• 2. कमी बँडविड्थमुळे.

जर कोणाला आठवत असेल तर, एका विशिष्ट क्रॉस-सेक्शनचा प्रत्येक कंडक्टर विशिष्ट प्रमाणात विद्युत प्रवाह पार करू शकतो आणि जर हे मूल्य ओलांडले तर, कंडक्टर गरम होण्यास सुरवात होईल आणि नंतर वितळेल. एकूण पॉवर S=v3UI (U - व्होल्टेज, I - करंट) साठी तुम्ही सूत्र पाहिल्यास, असा अंदाज लावणे सोपे आहे की समान प्रमाणात प्रसारित केलेल्या उर्जेसाठी, रेषेचा व्होल्टेज जितका जास्त असेल तितक्या कमी विद्युत प्रवाहाचे प्रमाण कमी असेल. ते म्हणून, वीज प्रसारित करण्यासाठी, उदाहरणार्थ, 10 kV लाईन वापरून एका 110 kV लाईनवर प्रसारित करण्यासाठी, 110 kV लाईन प्रमाणेच क्रॉस-सेक्शनच्या वायरसह 10 10 kV लाईन तयार करणे आवश्यक असेल. जर पॉवर प्लांट ग्राहकाच्या जवळ स्थित असेल (उदाहरणार्थ, एक मोठा प्लांट), तर वीज प्रसारित करण्यासाठी व्होल्टेज वाढविण्यात काही अर्थ नाही आणि ते ग्राहकांना जनरेटर व्होल्टेजवर पुरवले जाते, जे ट्रान्सफॉर्मरवर बचत करते. तसे, वीज आणि विद्युत शक्तीमध्ये काय फरक आहे? काहीही नाही. विद्युत उर्जा हे विद्युत ऊर्जेचे तात्कालिक मूल्य आहे आणि ते वॅट्स, किलोवॅट्स, मेगावॅट्स (W, kW, MW) मध्ये मोजले जाते आणि विद्युत उर्जा ही प्रति युनिट वेळेत प्रसारित होणारी विद्युत उर्जा आहे आणि ती किलोवॅट तास (kWh) मध्ये मोजली जाते. ,). ज्या युनिटमध्ये वीज एका व्होल्टेजमधून दुसऱ्या व्होल्टेजमध्ये बदलली जाते त्याला ट्रान्सफॉर्मर म्हणतात.

ट्रान्सफॉर्मरचे ऑपरेटिंग तत्त्व आणि डिझाइन

आम्ही आधीच म्हटल्याप्रमाणे, ट्रान्सफॉर्मर एका व्होल्टेजच्या विद्युत उर्जेचे दुसऱ्या व्होल्टेजच्या विद्युत शक्तीमध्ये रूपांतरित करण्याचे काम करतो. हे कसे घडते. थ्री-फेज ट्रान्सफॉर्मर म्हणजे इलेक्ट्रिकल स्टीलच्या शीटपासून बनवलेले चुंबकीय सर्किट (कोर) आणि त्यात वरच्या आणि खालच्या बाजूस समान ट्रान्सव्हर्स रॉड्सने जोडलेले तीन उभ्या रॉड असतात (त्यांना योक म्हणतात). इन्सुलेटेड कॉपर वायरपासून बनवलेल्या दंडगोलाकार कॉइलच्या स्वरूपात कमी आणि उच्च व्होल्टेज विंडिंग रॉड्सवर लावले जातात. उर्जा उद्योगात, या विंडिंगला उच्च आणि कमी व्होल्टेज म्हणतात, जर ट्रान्सफॉर्मरमध्ये दोन विंडिंग असतील, म्हणजेच त्यात फक्त दोन व्होल्टेज असतील. तीन-वाइंडिंग ट्रान्सफॉर्मरमध्ये मध्यम व्होल्टेज वळण देखील आहे. खालील क्रमाने रॉडवर विंडिंग लावले जातात: प्रथम कमी व्होल्टेज वळण (ते चुंबकीय कोअरच्या सर्वात जवळ असते), नंतर त्यावर मध्यम व्होल्टेज वळण लावले जाते आणि नंतर उच्च व्होल्टेज वाइंडिंग, म्हणजेच तीन विंडिंग लावले जातात. प्रत्येक रॉडवर जर ट्रान्सफॉर्मरला तीन विंडिंग असतील आणि दोन विंडिंग असतील, जर ट्रान्सफॉर्मरला दोन विंडिंग असतील. साधेपणासाठी, आम्ही दोन वळण ट्रान्सफॉर्मरच्या ऑपरेशनचा विचार करू. एका रॉडचे विंडिंग एक टप्पा बनवतात. प्रत्येक वळणाच्या सुरुवातीस जोडलेले लाइन लीड्स असतात ज्याद्वारे विद्युत उर्जा ट्रान्सफॉर्मरमध्ये प्रवेश करते आणि बाहेर पडते. ट्रान्सफॉर्मरमध्ये विद्युत शक्ती ज्या वळणावर प्रवेश करते त्याला प्राथमिक म्हणतात आणि ज्या वळणातून रूपांतरित शक्ती दुय्यम सोडते. जर वीज कमी व्होल्टेजच्या वळणात प्रवेश करते आणि उच्च व्होल्टेज वळण सोडते, तर ट्रान्सफॉर्मरला स्टेप-अप ट्रान्सफॉर्मर म्हणतात. याउलट, जर पॉवर जास्त व्होल्टेजच्या विंडिंगमध्ये प्रवेश करते आणि कमी व्होल्टेज वळण सोडते, तर ट्रान्सफॉर्मरला स्टेप-डाउन ट्रान्सफॉर्मर म्हणतात. ते त्यांच्या डिझाइनमध्ये भिन्न नाहीत. उच्च आणि कमी व्होल्टेज विंडिंगचे टोक वेगळ्या पद्धतीने जोडलेले आहेत. हाय-व्होल्टेज विंडिंग्सचे टोक एकमेकांशी जोडलेले असतात आणि एक तारा बनवतात, त्याला तटस्थ देखील म्हणतात (का नंतर ते पाहू). लो-व्होल्टेज विंडिंग्सचे टोक चपखल पद्धतीने जोडलेले असतात, म्हणजे, प्रत्येक वळणाचा शेवट दुसऱ्याच्या सुरुवातीस जोडलेला असतो, आकृतीवर विस्तारित केल्यास त्रिकोण तयार होतो, ज्याच्या शिरोबिंदूंना रेखीय टर्मिनल असतात. जोडलेले. उच्च आणि कमी व्होल्टेज विंडिंग वेगळ्या पद्धतीने का जोडलेले आहेत? निव्वळ आर्थिक कारणांसाठी. विद्युत प्रवाह आणि व्होल्टेज फेज आणि रेखीय मध्ये विभागलेले आहेत. A-B, B-C आणि C-A या टप्प्यांमधील व्होल्टेजला रेखीय म्हणतात, त्याला फेज-टू-फेज देखील म्हणतात. फेज व्होल्टेज म्हणजे प्रत्येक (वैयक्तिक) फेज आणि ग्राउंडमधील व्होल्टेज किंवा ट्रान्सफॉर्मरच्या बाबतीत, ट्रान्सफॉर्मरचे तटस्थ. फेज व्होल्टेज रेखीय व्होल्टेजपेक्षा v3 पट (1.73 पट) कमी आहे. ट्रान्सफॉर्मर विंडिंग कनेक्शनचे उदाहरण वापरून रेखीय आणि फेज करंटचा विचार करणे चांगले आहे. रेषेच्या प्रत्येक टप्प्यातून वाहणाऱ्या विद्युत् प्रवाहाला रेखीय म्हणतात. ट्रान्सफॉर्मर किंवा इलेक्ट्रिक मोटरच्या प्रत्येक टप्प्याच्या वळणातून वाहणाऱ्या विद्युत् प्रवाहाला फेज म्हणतात. जर या युनिट्सचे वळण तारेमध्ये जोडलेले असेल, तर रेषीय प्रवाह, रेषेच्या टप्प्यात आणि तारेच्या टप्प्यात, दोन्ही समान आहे (तारा आणि एक रेषा काढा आणि ते लगेच स्पष्ट होईल). म्हणजेच, जेव्हा तारामध्ये वळण जोडलेले असते तेव्हा रेखीय प्रवाह फेज करंटच्या बरोबरीचा असतो. जर वळण त्रिकोणामध्ये जोडलेले असेल (ड्रॉ), तर आपण पाहतो की रेषेतून येणारा प्रवाह, त्रिकोणाच्या शिखरावर येताना, दोन वळणांमधून कसा वळतो. येथे फेज प्रवाह रेखीय एक समान नाही, तो पेक्षा कमी आहे. फेज करंट, तसेच व्होल्टेज, रेखीय पेक्षा v3 पट (1.73 पट) कमी आहे. जेव्हा वळण तारेत जोडलेले असते, तेव्हा त्यातून वाहणारा विद्युतप्रवाह रेषेच्या प्रवाहासारखा असतो आणि या वळणावरील व्होल्टेज फेज व्होल्टेजच्या बरोबरीचे असते. आणि जेव्हा वळण त्रिकोणामध्ये जोडलेले असते, तेव्हा त्यातून वाहणारा विद्युत् प्रवाह फेज व्होल्टेजच्या बरोबरीचा असतो आणि प्रत्येक वळणावरील व्होल्टेज रेखीय व्होल्टेजच्या बरोबरीचे असते. आणि जर, उदाहरणार्थ, ट्रान्सफॉर्मरचे वळण, ज्याला 110 केव्हीचा व्होल्टेज पुरवला जातो, तो प्रथम तारेमध्ये आणि नंतर त्रिकोणामध्ये जोडला जातो, तर पहिल्या प्रकरणात (तारा असताना) वळणावर व्होल्टेज लागू केला जातो. प्रत्येक टप्पा 63 kV च्या बरोबरीचा असेल, आणि दुसऱ्या बाबतीत (जेव्हा त्रिकोण) 110 kV असेल. परिणामी, जेव्हा वळण त्रिकोणामध्ये जोडलेले असते, तेव्हा त्यावरील इन्सुलेशन जास्त असणे आवश्यक आहे आणि म्हणून ते अधिक महाग आहे. प्रवाहांसह ते उलट आहे. जेव्हा वळण त्रिकोणामध्ये जोडलेले असते, तेव्हा त्यातून वाहणारा विद्युतप्रवाह तारेमध्ये जोडल्यास त्याच वळणातून वाहणाऱ्या विद्युत् प्रवाहापेक्षा v3 पट कमी असतो. जर विद्युत् प्रवाह कमी असेल, तर विंडिंग वायरचा क्रॉस-सेक्शन लहान असेल आणि वळण स्वस्त असेल. खालच्या व्होल्टेजच्या बाजूचा विद्युतप्रवाह हा उच्च व्होल्टेजच्या बाजूच्या विद्युत् प्रवाहापेक्षा जास्त असल्याने (आणि म्हणून वळणाच्या वायरचा क्रॉस-सेक्शन मोठा असतो), हे कमी व्होल्टेजचे वळण त्रिकोणामध्ये जोडलेले असते. व्होल्टेज जितके जास्त असेल तितके इन्सुलेशन खर्च जास्त असेल. म्हणूनच उच्च व्होल्टेज वळण तारेत जोडलेले आहे. रेट केलेले वर्तमान आणि रेटेड व्होल्टेज यासारख्या संकल्पना देखील आहेत. रेटेड करंट हा जास्तीत जास्त प्रवाह आहे जो कंडक्टरमधून त्याच्या इन्सुलेशनसाठी परवानगी असलेल्या तापमानापेक्षा जास्त गरम न करता बराच काळ वाहू शकतो. रेटेड व्होल्टेज हे ग्राउंड (फेज व्होल्टेज) किंवा या उपकरणाच्या इतर टप्प्यांशी संबंधित कमाल व्होल्टेज आहे (लाइन व्होल्टेज) कंडक्टरला (कंडक्टरवर परिणाम करणारे) त्याच्या इन्सुलेशनचे नुकसान (ब्रेकडाउन) होण्याच्या धोक्याशिवाय सतत लागू केले जाते. प्रत्येक उपकरणासाठी, निर्माता त्याच्या कंडक्टरचे रेट केलेले वर्तमान आणि व्होल्टेज सूचित करतो.

तर इथे आहे. जेव्हा ट्रान्सफॉर्मरच्या प्राथमिक विंडिंगला विद्युत उर्जा पुरवली जाते, तेव्हा त्यातून (वाइंडिंगद्वारे) वाहणारा विद्युत् प्रवाह चुंबकीय कोरमध्ये एक पर्यायी चुंबकीय प्रवाह तयार करतो ज्यावर विंडिंग्स बसवले जातात, ज्यामुळे तथाकथित इलेक्ट्रोमोटिव्ह फोर्स ( emf) दुय्यम वळण मध्ये). E.m.f शक्ती सारखीच आहे. अशा प्रकारे, इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक कम्युनिकेशनच्या मदतीने, ट्रान्सफॉर्मरद्वारे वीज प्रसारित केली जाते. कृपया याचा विद्युत संप्रेषणासह गोंधळ करू नका. विद्युत कनेक्शन (ज्याला मेटॅलिक देखील म्हणतात) म्हणजे जेव्हा वीज वाहकाद्वारे कोणत्याही हवेच्या अंतराशिवाय प्रसारित केली जाते. प्राथमिक आणि दुय्यम व्होल्टेजमधील संबंध, तसेच विंडिंगच्या वळणांची संख्या, सूत्राद्वारे निर्धारित केली जाते:

U1 / U2 = w1 / w2

जेथे U1 आणि w1 हे प्राथमिक वळणाचे व्होल्टेज आणि वळणांची संख्या आहेत आणि U2 आणि w2 अनुक्रमे दुय्यम वळण आहेत. यावरून असे होते की प्राथमिक आणि दुय्यम विंडिंग्सच्या वळणांची संख्या निवडून, इच्छित दुय्यम व्होल्टेज मिळवता येते. सर्वात कमी व्होल्टेज आणि सर्वात कमी व्होल्टेजच्या मूल्याचे गुणोत्तर किंवा उच्च व्होल्टेजच्या वळणाच्या कमी व्होल्टेजच्या वळणांच्या संख्येच्या गुणोत्तराला (जे समान आहे) ट्रान्सफॉर्मरचे परिवर्तन गुणोत्तर म्हणतात. परिवर्तन गुणांक नेहमी एकापेक्षा जास्त असतो (आपण याचा अंदाज लावू शकता). ट्रान्सफॉर्मर जे एका व्होल्टेजच्या विद्युत शक्तीचे दुसऱ्या व्होल्टेजच्या पॉवरमध्ये रूपांतरित करतात त्यांना पॉवर ट्रान्सफॉर्मर म्हणतात. वर्तमान आणि व्होल्टेज ट्रान्सफॉर्मर देखील आहेत. या ट्रान्सफॉर्मर्सना मापन ट्रान्सफॉर्मर म्हणतात, कारण ते विद्युत प्रवाह आणि व्होल्टेज मोजण्यासाठी उपकरणे तयार केले आहेत, परंतु रिले संरक्षण, ऑटोमेशन आणि मापन विभागात त्यांची अधिक तपशीलवार चर्चा केली जाईल. पॉवर ट्रान्सफॉर्मरमधून जाणाऱ्या पॉवरचे प्रमाण बदलत नाही (जर ट्रान्सफॉर्मेशन दरम्यान किरकोळ नुकसान वगळले असेल), फक्त वर्तमान आणि व्होल्टेजची मूल्ये बदलतात. पॉवर फॉर्म्युला, S = v3UI लक्षात ठेवल्यास, हे अंदाज लावणे कठीण नाही की परिवर्तनादरम्यान व्होल्टेज किती वेळा बदलते, वर्तमान समान प्रमाणात बदलते, फक्त विरुद्ध दिशेने, म्हणजेच, ट्रान्सफॉर्मर नंतर व्होल्टेज वाढल्यास. 10 वेळा, नंतर वर्तमान 10 वेळा कमी झाले. म्हणूनच (करंट कमी करण्यासाठी) पॉवर प्लांटमधील व्होल्टेज लांब अंतरावर प्रसारित करण्यासाठी वाढविले जाते. ट्रान्सफॉर्मर कोरडे किंवा तेलावर आधारित असतात. ड्राय ट्रान्सफॉर्मर (TS सीरीज) हे इनडोअर ऍप्लिकेशन्ससाठी एअर-कूल्ड ट्रान्सफॉर्मर आहेत. डिझाइन सर्वात सोपी आहे, विंडिंगसह चुंबकीय कोर खोलीच्या मजल्यावरील इन्सुलेटरवर उभा आहे आणि मेटल जाळीच्या आवरणाने झाकलेला आहे. निर्माण झालेली उष्णता आसपासच्या हवेद्वारे काढून टाकली जाते. ड्राय ट्रान्सफॉर्मर 10 केव्ही पर्यंतच्या व्होल्टेजसाठी तयार केले जातात आणि ते मुख्यतः वीज प्रकल्पांच्या अंतर्गत गरजांसाठी वापरले जातात. उद्योगात, तेल ट्रान्सफॉर्मर प्रामुख्याने वापरले जातात (टीएम, टीडी, टीडीटी, टीसी मालिका. M, D, DTs आणि Ts अक्षरे म्हणजे तेल थंड करण्याची आणि प्रसारित करण्याची पद्धत). ऑइल ट्रान्सफॉर्मरमध्ये, विंडिंग्ससह चुंबकीय कोर ट्रान्सफॉर्मर तेलाने भरलेल्या सीलबंद घरामध्ये ठेवला जातो, जो थंड होण्यासाठी आणि त्याच वेळी चुंबकीय कोर आणि विंडिंग्सचे इन्सुलेशन करण्यासाठी काम करतो. हाऊसिंगच्या शीर्षस्थानी एक विस्तार टाकी आहे, जी ट्रान्सफॉर्मर हाऊसिंगच्या आत तेलाच्या प्रमाणात तापमानात बदल होत असताना घरांची भरपाई करते आणि घरातून तेल मिळवते. ऑइल ट्रान्सफॉर्मर हाऊसिंगच्या बाजूला तेल रेडिएटर्स आहेत, जे तेल थंड करण्यासाठी काम करतात. केसच्या आत आणि रेडिएटरच्या बाहेरील तापमानाच्या फरकाच्या प्रभावाखाली, तेल सतत रेडिएटर्समधून फिरते, बाहेरील हवेने थंड होते. याला नैसर्गिक शीतकरण आणि नैसर्गिक तेल अभिसरण (कूलिंग सिस्टम एम) म्हणतात. ही कूलिंग सिस्टम 10 मेगावॅटपर्यंतच्या ट्रान्सफॉर्मरवर वापरली जाते. 10 मेगावॅटपेक्षा जास्त शक्ती असलेल्या ट्रान्सफॉर्मरवर, अधिक थंड कार्यक्षमतेसाठी पंखेद्वारे तेल रेडिएटर्स उडवले जातात. ही कूलिंग सिस्टम डी आहे - नैसर्गिक अभिसरण आणि जबरदस्तीने फुंकणे. तेल आणखी कार्यक्षमतेने थंड करण्यासाठी, ते एकाच वेळी पंख्यांसह रेडिएटर्स उडवताना पंपांद्वारे प्रसारित केले जाते. ही कूलिंग सिस्टीम डीसी प्रकारची आहे - सक्तीने तेल परिसंचरण आणि जबरदस्तीने उडवणे आणि 100 मेगावॅटपेक्षा जास्त क्षमतेच्या ट्रान्सफॉर्मरवर वापरली जाते. आज सर्वात कार्यक्षम प्रणाली सी प्रणाली आहे - सक्तीने तेल परिसंचरण आणि तेल रेडिएटर्सचे पाणी थंड करणे. हे 500 मेगावॅट आणि त्यावरील ट्रान्सफॉर्मरवर वापरले जाते.

तांत्रिक साहित्यात, ट्रान्सफॉर्मरचे आणखी एक वैशिष्ट्य अनेकदा आढळते - हे Uk% आहे, जे टक्केवारीत शॉर्ट सर्किट व्होल्टेज म्हणून भाषांतरित केले जाते. व्होल्टेज Uк% हे ट्रान्सफॉर्मरच्या एका विंडिंगला लागू केलेले व्होल्टेज आहे, ज्यावर रेट केलेला प्रवाह इतर शॉर्ट-सर्किट वाइंडिंगमधून वाहतो (तसे, रेटेड करंट देखील यावेळी पहिल्या विंडिंगमधून वाहतो). Uk% ट्रान्सफॉर्मर विंडिंग्सच्या एकूण प्रतिकाराचे वैशिष्ट्य दर्शविते आणि विविध नेटवर्क ऑपरेटिंग मोडमध्ये ट्रान्सफॉर्मरच्या मागे प्रवाहांची गणना करताना वापरले जाते.

पॉवर ट्रान्सफॉर्मर प्रामुख्याने तीन-चरण आवृत्त्यांमध्ये तयार केले जातात. पॉवरफुल ट्रान्सफॉर्मर (500 MVA आणि वरील) सिंगल-फेज आवृत्त्यांमध्ये तयार केले जातात कारण अशा पॉवरचे तीन-फेज ट्रान्सफॉर्मर इतके आकारमान असतील की ते इंस्टॉलेशन साइटवर वितरित करणे शक्य होणार नाही. ट्रान्सफॉर्मर दोन विंडिंग्स (HV, LV), तीन विंडिंग्स (HV, MV, LV) आणि स्प्लिट विंडिंगसह उपलब्ध आहेत. स्प्लिट वाइंडिंग ट्रान्सफॉर्मरमध्ये दोन समान कमी व्होल्टेज विंडिंग असतात. हे का केले जात आहे? स्प्लिट विंडिंग्स असलेल्या ट्रान्सफॉर्मर्समध्ये Uk% (वाइंडिंग रेझिस्टन्स) वाढलेली असते, त्यामुळे त्यांना मोठ्या संख्येने कनेक्शनसह पॉवर स्विचगियरमध्ये वापरणे अधिक उचित आहे. स्विचगियर दोन विभागांचे (प्रत्येकासाठी एक ट्रान्सफॉर्मर) नसून चारचे बनलेले आहे. एक ट्रान्सफॉर्मर दोन विभागांना शक्ती देतो (प्रत्येक वळण वेगळ्या विभागाला शक्ती देतो). अशाप्रकारे, आम्ही विभागांमधील शॉर्ट-सर्किट प्रवाह अर्ध्याने कमी करतो, जर तेथे दोन विभाग असतील आणि प्रत्येकाला दोन वळण ट्रान्सफॉर्मरद्वारे समर्थित असेल तर.

ट्रान्सफॉर्मर व्होल्टेजचे नियमन

आम्ही आधीच म्हटल्याप्रमाणे, ट्रान्सफॉर्मरच्या दुय्यम वळणावरील व्होल्टेज प्राथमिक किंवा दुय्यम विंडिंगच्या वळणांची संख्या बदलून बदलले जाऊ शकते. पॉवर ट्रान्सफॉर्मरवर, उच्च व्होल्टेज विंडिंगवर वळणांची संख्या बदलणे शक्य आहे. या उद्देशासाठी, उच्च-व्होल्टेज विंडिंगच्या काही वळणांमध्ये समायोजित शाखा आहेत, ज्याच्या मदतीने आपण उच्च-व्होल्टेज वळणांच्या वळणांची संख्या जोडू किंवा कमी करू शकता. उच्च व्होल्टेज वळणाच्या वळणांची संख्या कमी केल्याने, जेव्हा ते प्राथमिक वळण (स्टेप-डाउन ट्रान्सफॉर्मर) असते, तेव्हा विंडिंगचा प्रतिकार कमी होतो, म्हणून ट्रान्सफॉर्मर कोरमधील विद्युत् प्रवाह आणि चुंबकीय प्रवाह वाढतो आणि त्यामुळे व्होल्टेज कमी व्होल्टेज वळण, जे या प्रकरणात दुय्यम आहे, वाढते. आणि उलट. उच्च व्होल्टेज वळणाच्या वळणांची संख्या वाढवून, वळणाचा प्रतिकार वाढतो, म्हणून ट्रान्सफॉर्मर कोरमधील विद्युत प्रवाह आणि चुंबकीय प्रवाह कमी होतो आणि त्यामुळे कमी व्होल्टेजच्या वळणावरील व्होल्टेज कमी होते.

स्टेप-अप ट्रान्सफॉर्मरच्या बाबतीत, जेव्हा कमी व्होल्टेजचे वळण हे प्राथमिक वळण असते आणि उच्च व्होल्टेजचे वळण हे दुय्यम वळण असते, तेव्हा दुय्यम वळणावर व्होल्टेज वाढवण्याची प्रक्रिया चुंबकीय प्रवाहाच्या वाढीमुळे होत नाही, परंतु दुय्यम वळणाच्या वळणांच्या संख्येत वाढ झाल्यामुळे, म्हणजेच उच्च व्होल्टेज वळण.

व्होल्टेजचे नियमन विशेषत: उच्च व्होल्टेज विंडिंगवर का केले जाते हे टॅप स्विचच्या डिझाइनचा विचार केल्यानंतर स्पष्ट होईल. तेल ट्रान्सफॉर्मरमध्ये, दोन प्रकारचे टॅप स्विच वापरले जातात - पीबीबी आणि ओएलटीसी. PBB स्विच म्हणजे उत्तेजनाशिवाय स्विच करणे, म्हणजेच स्विच ऑफ ट्रान्सफॉर्मरवर आणि वळण शाखांना जोडलेले निश्चित संपर्क आणि मुख्य विंडिंगशी जोडलेले हलणारे संपर्कांची एक प्रणाली आहे. हलणारे संपर्क ड्रमच्या रूपात डिव्हाइसवर स्थित आहेत, जे ट्रान्सफॉर्मर कव्हरवर असलेल्या ड्राइव्ह हँडलसह वळवून, उच्च व्होल्टेज विंडिंगच्या वळणांची संख्या बदलते. ट्रान्सफॉर्मर बंद करण्याच्या गरजेमुळे अशा प्रकारे व्होल्टेजचे नियमन करणे अनेकदा गैरसोयीचे असल्याने, पीबीबी स्विचेसच्या सहाय्याने, हंगामी व्होल्टेजचे नियमन मुख्यतः जेव्हा शेजारच्या नेटवर्कमधील लोड बदलते तेव्हा केले जाते, म्हणजेच हिवाळ्यात. आणि उन्हाळा (हिवाळ्यात जास्त भार असतो, याचा अर्थ नेटवर्कमध्ये व्होल्टेज कमी होते आणि व्होल्टेज वाढवावे लागते).

वारंवार व्होल्टेज ऍडजस्टमेंटसाठी, ट्रान्सफॉर्मर्सवर ऑन-लोड टॅप-चेंजर स्विच स्थापित केला जातो, म्हणजे लोड अंतर्गत नियमन. ऑन-लोड टॅप-चेंजर आपल्याला ट्रान्सफॉर्मर बंद न करता किंवा त्यातून लोड काढून टाकल्याशिवाय व्होल्टेजचे नियमन करण्याची परवानगी देतो, म्हणूनच त्याची रचना टॅप-चेंजरपेक्षा अधिक जटिल आहे. एका शाखेतून दुसऱ्या शाखेत फिरणारा संपर्क स्विच करताना विंडिंग करंट सर्किटमध्ये ब्रेक नाही याची खात्री करण्यासाठी, ऑन-लोड टॅप-चेंजरमध्ये प्रत्येक टप्प्यासाठी दोन हलणारे संपर्क असतात (मुख्य आणि शंट) आणि एका शाखेतून दुसऱ्या शाखेत स्विच करणे शक्य होते. दोन टप्प्यात - प्रथम मुख्य संपर्क नवीन शाखेत स्विच केला जातो आणि नंतर शंट संपर्क. आणि त्यामुळे या क्षणी जेव्हा मुख्य संपर्क आधीपासूनच नवीन शाखेत असतो आणि शंटिंग जुन्यावरच राहतो, तेव्हा या संपर्कांमधील वळणे शॉर्ट सर्किट होत नाहीत, शंट कॉन्टॅक्ट सर्किटमध्ये एक विशेष प्रतिकार स्थापित केला जातो आणि मुख्य आणि शंट संपर्कांद्वारे तयार केलेल्या शॉर्ट सर्किटमधून विद्युत प्रवाह वाहत नाही. ऑन-लोड टॅप-चेंजर सामान्य ट्रान्सफॉर्मर टाकीमध्ये स्थापित केले जात नाही, जेथे विंडिंगसह चुंबकीय सर्किट स्थित आहे, परंतु वेगळ्या डब्यात जेथे उच्च-व्होल्टेज विंडिंग्जच्या शाखा बाहेर आणल्या जातात. हे या वस्तुस्थितीमुळे आहे की लोड अंतर्गत स्विच करताना, संपर्कांमध्ये विद्युत चाप उद्भवते, जरी क्षुल्लक नसले तरी, जे हायड्रोजनच्या प्रकाशनासह तेलाचे विघटन करते. आणि जर ऑन-लोड टॅप-चेंजर सामान्य टाकीमध्ये स्थित असेल, तर ट्रान्सफॉर्मरच्या गॅस रिलेमध्ये हायड्रोजन सतत जमा होईल, ज्यामुळे गॅस संरक्षणाची अनावश्यक सक्रियता होईल (याबद्दल रिलेच्या विभागात अधिक तपशीलवार चर्चा केली जाईल. संरक्षण आणि ऑटोमेशन). ऑन-लोड टॅप-चेंजर एकतर दूरस्थपणे कंट्रोल की वापरून किंवा स्वयंचलित AVR (स्वयंचलित व्होल्टेज नियमन) वापरून स्विच केले जाऊ शकते, जे दुय्यम वळणावरील व्होल्टेजमधील बदलांना प्रतिसाद देते.

कोरड्या ट्रान्सफॉर्मरमध्ये टॅप स्विच नसतात आणि प्रत्येक टप्प्याच्या वळणावर एक विशेष मेटल प्लेट पुन्हा कनेक्ट करून वळणांची संख्या बदलली जाते जी वळणाच्या मुख्य भागाला अतिरिक्त वळणांसह जोडते.

ऑटोट्रान्सफॉर्मर्स

ऑटोट्रान्सफॉर्मर्सचा वापर वेगवेगळ्या व्होल्टेजचे स्विचगियर जोडण्यासाठी केला जातो. ऑटोट्रान्सफॉर्मर हे तीन-वाइंडिंग ट्रान्सफॉर्मरपेक्षा वेगळे असते कारण त्यात मध्यम व्होल्टेज वळण नसते. विंडिंगच्या उच्च व्होल्टेज भागातून सरासरी व्होल्टेज घेतले जाते. शेवटी, तारेमध्ये जोडलेल्या ट्रान्सफॉर्मर वळणात, वळणाच्या सुरूवातीस जास्तीत जास्त व्होल्टेज न्यूट्रलच्या दिशेने प्रत्येक वळणाने कमी होते जोपर्यंत शेवटच्या वळणानंतर ते पूर्णपणे शून्यावर खाली येत नाही. या तत्त्वाच्या आधारे ऑटोट्रान्सफॉर्मरचे मध्यम व्होल्टेज विंडिंग केले जाते. उदाहरणार्थ, 220/110/10 केव्हीच्या व्होल्टेजसह ऑटोट्रान्सफॉर्मरमध्ये, उच्च व्होल्टेज विंडिंग (220 केव्ही) च्या मध्यभागी कुठेतरी, 110 केव्हीच्या व्होल्टेजशी संबंधित शाखा बनविल्या जातात, हे एकत्रित केलेले मध्यम व्होल्टेज विंडिंग आहे. उच्च व्होल्टेज वळण (किंवा त्याऐवजी, त्याचा भाग आहे). म्हणून, ऑटोट्रान्सफॉर्मर आकाराने लहान आणि समान शक्तीच्या तीन-वाइंडिंग ट्रान्सफॉर्मरपेक्षा स्वस्त आहे. ऑन-लोड टॅप-चेंजर स्विच वापरून व्होल्टेज नियमन सक्षम करण्यासाठी हाय-व्होल्टेज विंडिंगवर (ट्रान्सफॉर्मरप्रमाणे) अनेक शाखा आहेत.

पीटीईमध्ये तुम्हाला ट्रान्सफॉर्मर विंडिंगच्या दिलेल्या शाखेसाठी परवानगीयोग्य व्होल्टेज म्हणून अशी संकल्पना आढळू शकते. हे कसे समजून घ्यावे आणि हे अनुज्ञेय ताण कोठे मिळवायचे? आम्ही या विभागाच्या सुरुवातीला म्हटल्याप्रमाणे, तारेमध्ये जोडलेल्या ट्रान्सफॉर्मरच्या विंडिंगसाठी, तटस्थ दिशेने प्रत्येक वळणाने व्होल्टेज कमी होते. या संदर्भात, प्रत्येक वळणासह किंवा त्याऐवजी तटस्थ (पैसे वाचवण्यासाठी) प्रत्येक शाखेसह इन्सुलेशन देखील कमी केले जाते. म्हणून, प्रत्येक शाखेचे स्वतःचे अनुज्ञेय व्होल्टेज असते. आणि आपण हे व्होल्टेज ट्रान्सफॉर्मरच्या ॲन्युलसच्या टेबलमध्ये, फॅक्टरीच्या सूचनांमध्ये किंवा सर्वात वाईट म्हणजे, ट्रान्सफॉर्मरला जोडलेल्या प्लेटवर पाहू शकता.

निवासी भागातील औद्योगिक उपक्रमांच्या गरजांसाठी विद्युत उर्जा पॉवर स्टेशनवर तयार केली जाते. या स्थानकांवर पाणी, इंधन, अणुऊर्जा इत्यादी उर्जेचे रूपांतर होते. विद्युत उर्जेमध्ये. ऊर्जा रूपांतरणाच्या या प्रक्रियेत, दोन मुख्य टप्पे ओळखले जाऊ शकतात: प्रथम, विविध प्रकारच्या इंजिनमधील प्राथमिक उर्जेचे यांत्रिक उर्जेमध्ये रूपांतर होते आणि नंतर इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक जनरेटरमधील यांत्रिक उर्जेचे विद्युत उर्जेमध्ये रूपांतर होते.

रूपांतरित नैसर्गिक उर्जेच्या प्रकारानुसार, पॉवर प्लांट्स हायड्रॉलिक, थर्मल, न्यूक्लियर इत्यादींमध्ये विभागले जातात आणि शक्ती (आणि उद्देश) यावर अवलंबून त्यांना प्रादेशिक आणि स्थानिक म्हणतात. स्थानिक उर्जा संयंत्रे, प्रादेशिक प्रकल्पांपेक्षा, मर्यादित श्रेणी आणि तुलनेने कमी उर्जा आहेत.

प्रादेशिक वीज केंद्रांवर थ्री-फेज पर्यायी विद्युत जनरेटर स्थापित केले जातात. स्थानिक स्टेशन्समध्ये DC जनरेटर देखील असू शकतात.

थर्मल पॉवर प्लांट्सचा मुख्य प्रकार म्हणजे स्टीम टर्बाइन पॉवर स्टेशन, जे इंधनाच्या ठिकाणी (कोळसा, पीट, शेल, गॅस इ.) बांधले जातात, सामान्यत: ग्राहकांपासून बऱ्याच अंतरावर असतात.

स्टीम टर्बाइन स्टेशन जे फक्त विद्युत ऊर्जा निर्माण करतात त्यांना थर्मल पॉवर प्लांट (TES) म्हणतात. त्यामध्ये, टर्बाइनमध्ये संपलेली वाफ विशेष उपकरणांमध्ये घनरूप केली जाते आणि बॉयलरमध्ये परत दिली जाते. म्हणून, अशा स्थानकांना सहसा कंडेनसिंग स्टेशन म्हणतात. कंडेन्सिंग पॉवर प्लांटचा एक सरलीकृत आकृती आकृती 8.1.1 मध्ये दर्शविला आहे.

बॉयलर पासून वाफ TO 24 MPa च्या दाबाखाली आणि 838 °K तापमानात ते पाइपलाइनद्वारे टर्बाइनमध्ये प्रवेश करते ट,जेथे वाफेच्या अंतर्गत उर्जेचा महत्त्वपूर्ण भाग टर्बाइन रोटरच्या यांत्रिक उर्जेमध्ये रूपांतरित होतो. टर्बाइनमधून, स्टीम हीट एक्सचेंजर-कंडेन्सरमध्ये प्रवेश करते Kr,जिथे ते वाहत्या पाण्यामुळे थंड होते आणि घनीभूत होते. सेंट्रीफ्यूगल पंप वापरून कंडेन्सेट एनपुन्हा बॉयलरमध्ये प्रवेश करते.

जनरेटरमधील टर्बाइनची यांत्रिक ऊर्जा जीविद्युत उर्जेमध्ये रूपांतरित होते, जी ग्राहकांना उच्च-व्होल्टेज लाइन आणि वितरण नेटवर्कद्वारे पुरवली जाते. त्याचे रूपांतरण, प्रसारण आणि वितरण प्रक्रियेतील ऊर्जेच्या नुकसानाचे आकृतीचित्र 8.1.2 मध्ये दर्शविले आहे.

बॉयलरमध्ये प्रवेश करणार्या इंधनाची ऊर्जा 100% म्हणून घेतली जाते. आधुनिक स्टीम बॉयलरमध्ये ऊर्जेचे नुकसान अंदाजे 1.5% आहे, टर्बाइनमध्ये - 55%, आणि जनरेटरमध्ये - 0.5%. जनरेटरच्या ऊर्जेचा काही भाग (3%) स्टेशनच्या स्वतःच्या गरजांसाठी पंप, विविध यंत्रणा आणि प्रकाशयोजनांसाठी वापरला जातो. अशा प्रकारे, आधुनिक स्टीम टर्बाइन पॉवर प्लांटची कार्यक्षमता 40% आहे.

अशी इलेक्ट्रिक थर्मल स्टेशन्स आहेत जी एकाच वेळी ग्राहकांना विद्युत उर्जेसह स्टीम आणि गरम पाण्याचा पुरवठा करतात. हे तथाकथित एकत्रित उष्णता आणि उर्जा संयंत्र (CHP) आहेत. ते विशेष हीटिंग स्टीम टर्बाइन वापरतात, जे अद्याप पूर्णपणे संपलेले नसलेल्या वाफेची प्राथमिक निवड करण्यास परवानगी देतात आणि उद्योजकांच्या तांत्रिक गरजा आणि घरगुती गरजांसाठी वापरतात.

थर्मल पॉवर प्लांट्समध्ये कंडेन्सिंग प्रकारच्या पॉवर प्लांट्सच्या (०.०५...०.०६ एटीएम) पेक्षा जास्त दाबाने (५...७ एटीएम) वाफेने टर्बाइन सोडले जात असल्यामुळे, त्यातील वीज निर्मिती प्रति १ किलो कमी असते. कंडेन्सिंग पॉवर प्लांट्सपेक्षा वाफेचे. इंधनाच्या उष्मांक मूल्याचा एकूण उपयुक्त वापर खूप जास्त आहे आणि 80% पर्यंत पोहोचतो. तथापि, थर्मल पॉवर प्लांटमधील वाफे आणि गरम पाणी ग्राहकांना पाईप्सद्वारे फक्त 12... 15 किमीच्या त्रिज्येत प्रसारित केले जाऊ शकते, जे त्यांचे वितरण लक्षणीयरीत्या मर्यादित करते.

अणुऊर्जा प्रकल्प हे मूलत: थर्मल स्टेशन देखील आहेत, परंतु त्यांच्यातील ऊर्जेचा स्त्रोत अणुऊर्जा आहे, जी जड घटकांच्या अणूंच्या केंद्रकांच्या विखंडन दरम्यान सोडली जाते. विभक्त विखंडन एका विशेष उपकरणामध्ये होते - एक अणुभट्टी, जिथे मोठ्या प्रमाणात उष्णता सोडली जाते. अणुऊर्जा प्रकल्पाची सर्वात सोपी आकृती आकृती 8.1.3 मध्ये दर्शविली आहे.

त्यात अणुभट्टी असते आर,स्टीम जनरेटर PG,टर्बाइन ट,इलेक्ट्रिक जनरेटर जी,उष्णता एक्सचेंजर-कंडेन्सर कृआणि केंद्रापसारक पंप I.

अणुभट्टी आणि स्टीम जनरेटरला जैविक संरक्षण असते BZरेडिएशन पासून. रिॲक्टरमध्ये सोडलेली उष्णता द्रव किंवा वायू शीतलक वापरून वाफेच्या जनरेटरला पाईप्सद्वारे पुरवली जाते. स्टीम जनरेटरमध्ये, कूलंट पाईप्स धुतो ज्यामध्ये टर्बाइनमधून कंडेन्सेट पंप I द्वारे पंप केला जातो आणि कंडेन्सेट पुन्हा टर्बाइनमध्ये प्रवेश करणार्या वाफेमध्ये बदलतो आणि पंप वापरून शीतलक अणुभट्टीमध्ये परत येतो. पारंपारिक थर्मल पॉवर प्लांटच्या विपरीत, अणुऊर्जा प्रकल्पामध्ये किरणोत्सर्गी कूलंटचे बंद सर्किट असते. टर्बाइन आणि इतर उपकरणे जे दुसरे सर्किट बनवतात, रेडिओएक्टिव्हिटी नसलेले, फक्त उष्मा एक्सचेंजर-स्टीम जनरेटरद्वारे पहिल्याशी जोडलेले असतात.

अणुभट्ट्या वेगवेगळ्या प्रकारात येतात. उदाहरण म्हणून, आम्ही नोवोव्होरोनेझ एनपीपी येथे स्थापित केलेल्या अणुभट्टीतील काही डेटा सादर करतो. हा एक स्टील सिलेंडर आहे ज्याची उंची 3.8 मीटर आहे आणि शरीराच्या भिंतींची जाडी 12 सेमी आहे आणि त्याचे वस्तुमान 200 टन आहे पाणी, जे 100 च्या दाबाने अणुभट्टीतून पंप केले जाते. हे पाणी अणुभट्टीमध्ये २६९ डिग्री सेल्सिअस तापमानात प्रवेश करते आणि ३०० डिग्री सेल्सिअस तापमानात सोडते. कूलंटच्या प्रभावाखाली, स्टीम जनरेटरमध्ये 47 एटीएमच्या दाबासह वाफ तयार होते, जी स्टीम टर्बाइनला पुरवली जाते.

अणु आणि पारंपारिक औष्णिक ऊर्जा प्रकल्पांचे टर्बाइन आणि इलेक्ट्रिक जनरेटर सारखेच आहेत.

स्टीम टर्बाइनद्वारे चालविलेल्या इलेक्ट्रिक जनरेटरला टर्बोजनरेटर म्हणतात. स्टीम टर्बाइन वेगवान असतात: त्यांचे रोटर्स वारंवारता विकसित करतात पी= 3000 मिनिट" 1 किंवा अधिक. म्हणून, वारंवारता तयार करण्यासाठी टर्बोजनरेटरचा रोटर f = 50 Hz मध्ये सामान्यत: एक जोडी पोल असते आर:

हायड्रोइलेक्ट्रिक पॉवर स्टेशन (HPPs) सहसा नद्यांवर बांधले जातात (असे स्टेशन आहेत जे समुद्राच्या भरतीचा वापर करतात). त्यांना ऑपरेट करण्यासाठी पाण्याच्या पातळीत फरक आवश्यक आहे. धरणे बांधून हे साध्य होते. उंच काठ असलेल्या नद्यांवर, उंच बंधारे (शेकडो मीटर) बांधले जातात आणि उतार असलेल्या सपाट नद्यांवर तुलनेने कमी धरणे (दहापट मीटर) बांधली जातात. जलवाहत्या पाण्याच्या ऊर्जेचे यांत्रिक उर्जेमध्ये रूपांतर हायड्रॉलिक टर्बाइनमध्ये होते. हायड्रोलिक टर्बाइनचा फिरण्याचा वेग, आणि परिणामी, त्यांना जोडलेल्या इलेक्ट्रिक जनरेटरचा (हायड्रोजन जनरेटर) वेग ६० ते ७५० मि" 1. म्हणून, हायड्रो जनरेटरमध्ये अनेक जोड्या खांब असणे आवश्यक आहे. उदाहरणार्थ, हायड्रोलिक उग्लिच हायड्रोइलेक्ट्रिक स्टेशनवरील टर्बाइन 62.5 मिनिट 1 च्या वेगाने फिरते, जनरेटर रोटरमध्ये 50 हर्ट्झची वारंवारता सुनिश्चित करण्यासाठी 48 जोड्या खांब आहेत.

जलविद्युत प्रकल्प बांधण्याचा खर्च औष्णिक ऊर्जा प्रकल्पांच्या खर्चापेक्षा खूप जास्त आहे, परंतु त्यांच्याद्वारे निर्माण होणारी विद्युत ऊर्जा औष्णिक ऊर्जा प्रकल्पांपेक्षा खूपच स्वस्त आहे. त्यामुळे जलविद्युत प्रकल्पांच्या उभारणीवर खर्च केलेली मोठी भांडवली गुंतवणूक पूर्णपणे फायदेशीर आहे.

जलविद्युत केंद्रे देखील स्थानिक महत्त्वाची असू शकतात जर ते लहान नद्यांवर लहान औद्योगिक उपक्रमांसाठी आणि प्रादेशिक स्टेशनच्या नेटवर्कमध्ये समाविष्ट नसलेल्या वसाहतींसाठी बांधले गेले असतील. त्यांची शक्ती सहसा कित्येक शंभर किंवा हजार किलोवॅटपेक्षा जास्त नसते.

स्थानिक स्टेशन्समध्ये पवन, लोकोमोटिव्ह आणि डिझेल स्टेशन्सचा समावेश होतो जे सामूहिक आणि राज्य शेतात कृषी गरजांसाठी बांधले जातात.

CIS हे जगातील सर्वात मोठे थर्मल, हायड्रॉलिक आणि अणुऊर्जा प्रकल्पांचे घर आहे. अशा प्रकारे, थर्मल आणि अणुऊर्जा प्रकल्पांची क्षमता 4 दशलक्ष किलोवॅटपर्यंत पोहोचते आणि क्रास्नोयार्स्क जलविद्युत केंद्राची क्षमता 6.4 दशलक्ष किलोवॅट आहे.