Santralin kim olduğunun ansiklopedisi. Büyük Sovyet Ansiklopedisi - Santral. Ev santrali bir rüya değil

güç istasyonu

Elektrik santralleri elektrik üreten işletmelerdir. Enerji santralleri termik, hidrolik ve nükleer olarak alt gruplara ayrılır. Mekanizasyon ve otomasyon sayesinde santraller merkezi olarak kontrol edilmektedir. Personelin işi, büyük sorumluluk ve gerginlik ile karakterizedir.

En uygun çalışma koşulları hidroelektrik santrallerdedir. Nükleer santrallerde radyoaktif radyasyon, aerosoller ve gazlar sağlık riskleri oluşturmaktadır.

Ana elektrik üreticileri, yakıt olarak kömür, petrol şist, turba, akaryakıt ve doğal gaz kullanan güçlü blok tipi termik santrallerdir. Zararlı faktörler yüksek sıcaklıklar (bkz.), gürültü (bkz.) ve titreşimdir (bkz.). Yaz aylarında, kazan ve türbin atölyesindeki sıcaklık 30-35 °, kazan sitelerinde, hava gidericilerde ve vinç kabinlerinde - 35-50 ° 'ye ulaşır. Kışın, mikro iklim, keskin sıcaklık değişiklikleri ve cereyanlarla karakterizedir. Mikro iklim, ekipmanın dikkatli bir şekilde ısı yalıtımı ve uygun havalandırma ile iyileştirilebilir. Kontrol odası ve vinç kabinlerine klima montajı yapılması gerekmektedir. Yakıtı boşaltırken ve taşırken, kazan dairesinde ve kül bölümünde yakıt ve kül tozu konsantrasyonu 20-100 mg / m3'e ulaşır; kazanların onarımı ve temizliği sırasında - 100-500 mg / m3. Akaryakıt külü, içerdiği vanadyum ile zehirlenmelere ve safsızlıklar, nikel, vanadyum vb. kaynaklı cilt hastalıklarına neden olabilir.

Toz azaltma şu yollarla kolaylaştırılır: yakıt besleme yollarının kapatılması, kazanların temizlenmesi için tozsuz yöntemler ve binaların ıslak temizliği. Yoğun toz emisyonu olan alanlarda kullanılması gerekir (bkz.). Gürültü ve titreşim kaynakları turbo jeneratörler, gaz ve buhar boru hatları, pompalar, değirmenler vb. Türbinler için toplam gürültü seviyeleri 94-110 dB, değirmenler için - 109-120 dB, bir kazan atölyesinde - 80-95 dB, kontrol odaları - 70-90 dB. Gürültü yüksek frekanslıdır. Genel titreşim parametreleri izin verilen seviyeleri biraz aşıyor. Gürültü ve titreşimin azaltılması, makinelerin dikkatli ses ve titreşim izolasyonu ile sağlanabilir. Bazı bölgelerde antifon kullanılması tavsiye edilir (bkz.).

Santraller, elektrik üreten işletmelerdir (termal, hidrolik ve nükleer). Enerji sektörünün temelini, elektriğin yanı sıra buhar ve sıcak su (bölgesel ısıtma) şeklinde endüstriyel ve evsel ihtiyaçlar için termal enerji üretebilen güçlü blok tipi termik santraller oluşturmaktadır. Santralin çalışması ana karttan, münferit bloklardan ve ünitelerden grup ve yerel panolardan kontrol edilmektedir. Sürücü operatörlerinin çalışmaları, özellikle çalıştırma sırasında ve acil durumlarda büyük sorumluluk ve gerilim ile karakterize edilir. Çalışmalarının rasyonel organizasyonu için şu anda kontrol elektronik bilgisayarları kullanılmaktadır.

En uygun çalışma koşulları hidroelektrik santrallerinde (HES), nükleer santrallerde (NGS) bulunmaktadır.

Termik santralin ana atölyeleri kazan ve türbindir. Yakıtlar kömür, petrol şist, turba, fuel oil ve doğal gazdır. Tehlikeli faktörler yüksek sıcaklıklar, yoğun gürültü (bkz.), toz (bkz.) ve zehirli gazlardır. Yaz aylarında sıcaklık 30-35 ° 'ye ulaşır, su kontrol yerlerinde, hava gidericilerde ve vinç kabinlerinde - 35-50 °. Kışın, mikro iklim, keskin sıcaklık değişiklikleri ve cereyanlarla karakterizedir. Uygun meteorolojik koşullar, ekipmanın ısı yalıtımının iyileştirilmesi ve havalandırma sistemlerinin doğru çalışmasıyla elde edilir. Grup kontrol panolarının odalarına ve vinç operatör kabinlerine klima takılması tavsiye edilir.

En yüksek toz konsantrasyonları (10-50 mg/m3) boşaltma, kırma, yakıtın taşınması sırasında ve kül odasında gözlenir. Kazanların onarımı ve temizliği sırasında toz konsantrasyonu 100–500 mg / m3'e ulaşır. Poli-kükürtlü akaryakıtlardan gelen kül aerosolleri, %5 ila %27 vanadyum ve %8-10'a kadar nikel, kömür külü aerosolleri - %24'e kadar serbest silikon dioksit, şeyl külü - %10-20'ye kadar serbest kireç içerir. Yerel emiş cihazı, kazanları temizlemek için tozsuz yöntemlerin tanıtılması ve binaların ıslak temizliği ile toz azaltma sağlanabilir. Tamir işçileri solunum cihazı (bkz.) ve koruyucu giysi kullanmalıdır.

Kural olarak karbon monoksit, hidrokarbonlar, kükürtlü ve sülfürik anhidritlerin konsantrasyonu izin verilen değerleri aşmaz. Gürültü kaynakları türbin jeneratörleri, buhar hatları, ejektörler, pompalar, değirmenlerdir. Türbinler için genel gürültü seviyeleri 94 ile 110 dB arasında, bilyalı değirmenler için - 109 ile 120 dB arasında, kazan dairesinde - 80 ile 95 dB arasında, grup şalter odalarında - 70 ile 90 dB arasında değişmektedir. Gürültüler, ultrasonik de dahil olmak üzere tüm frekans aralığı ile karakterize edilir. Gürültüyü azaltmak için buhar ve gaz boru hatlarını dikkatli bir şekilde yalıtmak ve ek gürültüyü zamanında ortadan kaldırmak gerekir. Antifonlar bazı alanlarda kullanılmalıdır.

Tarihsel standartlara göre çok uzun olmayan bir süre öncesine kadar aktif olarak kullanılan elektrik enerjisi, tüm insanlığın hayatını önemli ölçüde değiştirmiştir. Şu anda, farklı enerji santralleri büyük miktarda enerji üretiyor. Elbette daha doğru bir temsil için belirli sayısal değerler bulunabilir. Ancak nitel bir analiz için bu o kadar önemli değil. Elektrik enerjisinin insan yaşamının ve faaliyetinin tüm alanlarında kullanıldığını belirtmek önemlidir. Modern bir insanın, birkaç yüz yıl önce elektrik olmadan nasıl mümkün olduğunu hayal etmesi bile zor.

Yüksek talep aynı zamanda ilgili üretim kapasitelerini de gerektirir. İnsanların günlük hayatta bazen söylediği gibi elektrik üretmek için termik, hidrolik, nükleer ve diğer enerji santralleri kullanılır. Spesifik üretim türünün, elektrik akımı üretmek için gerekli olan enerji türü tarafından belirlendiğini görmek zor değildir. Hidroelektrik santrallerde yüksekten düşen bir su akımının enerjisi elektrik akımına dönüştürülür. Aynı şekilde, gazla çalışan enerji santralleri de yanan gazın ısı enerjisini elektriğe dönüştürür.

Herkes enerjinin korunumu yasasının doğada işlediğini bilir. Yukarıdakilerin tümü, özünde, bir tür enerjiyi diğerine dönüştürür. İçinde belirli elementlerin bozunmasının ısı salınımı ile zincirleme reaksiyonu vardır. Bu ısı belirli mekanizmalar vasıtasıyla elektriğe dönüştürülür. Termik santraller tamamen aynı prensipte çalışır. Sadece bu durumda, ısı kaynağı organik yakıttır - kömür, akaryakıt, gaz, turba ve diğer maddeler. Son on yılların uygulaması, bu elektrik üretme yönteminin çok maliyetli olduğunu ve çevreye önemli zararlar verdiğini göstermiştir.

Sorun, gezegenin rezervlerinin sınırlı olmasıdır. Az harcanmalıdırlar. İnsanlığın gelişmiş zihinleri bunu uzun zamandır anlıyor ve aktif olarak bu durumdan bir çıkış yolu arıyor. Farklı prensiplerde çalışan alternatif santraller olası çıkış seçeneklerinden biri olarak kabul ediliyor. Özellikle güneş ışığı ve rüzgar enerji üretmek için kullanılır. Güneş her zaman parlayacak ve rüzgar esmekten asla yorulmayacak. Uzmanların dediği gibi, tükenmezler veya rasyonel olarak kullanılması gerekiyor.

Daha yakın zamanlarda, enerji santrali türlerinin listesi kısaydı. Sadece üç pozisyon vardır - termal, hidrolik ve nükleer. Şu anda, dünyanın birçok tanınmış şirketi güneş enerjisi uygulamaları alanında ciddi araştırma ve geliştirmeler yürütüyor. Faaliyetlerinin bir sonucu olarak, piyasada güneş ışığını elektriğe dönüştüren dönüştürücüler ortaya çıktı. Verimliliklerinin hala arzulanan çok şey bıraktığına dikkat edilmelidir, ancak bu sorun er ya da geç çözülecektir. Rüzgar enerjisinin kullanımında da durum aynıdır. daha yaygın hale gelmektedir.

Yüz yıl önce sıradan bir insan, etrafını kaç farklı cihazın saracağını hayal bile edemezdi. Ve tüm mevcut elektronikler, ev aletleri ve endüstriyel ekipmanlar, işlerinde banal aydınlatma lambasından büyük endüstrilerdeki çok işlevli işleme merkezlerine kadar elektrik kullanır.

Elektrik sağlamak bir ev, ofis veya endüstri için en önemli görevlerden biridir. Bunun için her bir özel durumda ihtiyaçları karşılayan özel ekipmanın kullanıldığı oldukça açıktır - çeşitli amaç ve kapasitelerdeki enerji santralleri.

Santral - bu nedir?

Teknik literatürde kabul edilen tanıma göre, enerji santrali elektrik enerjisi üretimini sağlayan bir dizi ekipman, tesisat ve kontrol ekipmanı. Ayrıca elektrik santralleri, tek bir işletmeye ait olan ve belirli bir alanda bulunan elektrik üretim sürecinde yer alan tüm bina ve yapılardır.

Hemen hemen tüm enerji santralleri, çalışmalarında ana elemanın şaftının dönme enerjisini kullanır - aslında elektrik üreten bir jeneratör. Bu tür üretim ekipmanının tüm türleri arasındaki temel farklar boyut, biçim faktörü ve şaftı fiilen döndüren enerji kaynağının tipidir.

Boyutlarına bakılmaksızın tüm enerji santrallerinin ana parçası olan jeneratörün kendisine ek olarak, komple set diğer unsurları da içerir: elektrik hatları ve bağlantı elektrik hatları, kazanlar ve tanklar, türbinler ve transformatörler, anahtarlar ve otomasyon ekipmanı. Tüm bu parçalar tek bir sistemde bir araya gelerek gerekli kapasite ve amaca sahip enerji santrallerini oluşturur.

Biraz tarih ve istatistik

Santrallerin gelişiminin başlangıcı, ilkinin açılması olarak adlandırılabilir. Eylül 1882'de New York'ta Thomas Edison'un şirketinin şehrin tüm bölgesine güç sağlamak için ilk termik santrali açtığı tarihi bir olay gerçekleşti. Ayrıca 1882'de iki kağıt fabrikasına ve bu projeyi uygulayan şirket sahibinin özel evine elektrik sağlayan ilk hidroelektrik santral ortaya çıktı.

Rusya için, elektrifikasyon dönemi 1886'da başladı - bu yıl, önce yalnızca Kışlık Saray'ın, ardından tüm yardımcı odaların ve Saray Meydanı'nın aydınlatılmasını garanti eden bir termik santral başarıyla başlatıldı. İstasyon kömürle çalıştı ve çok sayıda tüketiciye ucuz ve yüksek kaliteli enerji sağlama olasılığını başarıyla gösterdi. Bu yıl, oldukça yavaş da olsa başarılı bir ülkenin elektrifikasyonunun başlangıcı olarak kabul edilmelidir. Sovyet gücünün ortaya çıkmasıyla, tek bir güçlü enerji sistemi yaratma hızı önemli ölçüde arttı - Sovyetler Birliği'nin uzak yerleşim yerlerine bile “Ilyich'in ampullerini” başarıyla sağlayan ünlü Goelro planını hatırlayın.

Teknolojinin gelişimi, dikkatini ve enerjisini atlamamıştır. Buna ek olarak, insanlık uzun zamandır doğal kaynakların kademeli olarak tükenmesi konusunda endişe duyuyor, bu da enerji kaynaklarında bir değişikliğe yol açtı ve olağan kömür, gaz, petrol kademeli olarak yenilenebilir kaynaklarla değiştirildi - rüzgar, güneş, gelgit enerjisi, nükleer enerji . Doğal olarak, yeni enerji türleri, yalnızca doğru kullanımı değil, aynı zamanda herhangi bir enerji santralinin tam güvenliğini de sağlayan yeni teknolojik çözümler gerektirir.

Kendi doğal kaynaklarının özelliklerini dikkate alarak, farklı ülkelerdeki ve kıtalardaki geleneksel enerji, farklı ana gelişim yönleri almıştır: termal, nükleer, hidroelektrik şu anda dünyadaki tüm elektriğin büyük çoğunluğunu oluşturmaktadır. Dünyadaki tüm enerji santrallerinin %90'ından fazlası sıvı, katı ve gaz yakıtlar – petrol ürünleri, kömür, gaz – kullanıyor. Kullanımları sadece ülkemizin değil, diğer ülkelerin de - Çin, Meksika, Avustralya - enerji sistemlerinde hakimdir.

Hidroelektrik santraller, çevre üzerinde yalnızca minimum bir etkiye sahip olan, türbinler için bir tahrik cihazı olarak yönlendirilmiş ve konsantre bir su jetinin başarılı bir şekilde kullanılmasını mümkün kılar. Brezilya ve Norveç'te, üretilen elektriğin neredeyse tamamı hidroelektrik santralleri tarafından üretiliyor - bu, büyük miktarda su kaynağının mevcudiyeti ile kolaylaştırılıyor.

Fransa ve Japonya, nükleer enerjinin hakim olduğu ülkelerin başlıca örnekleridir. Kendi kömür veya gaz rezervleri olmayan bu ülkeler, kontrollü bir nükleer reaksiyon kullanma olasılığının keşfiyle, neredeyse tamamen nükleer santrallerin ürettiği elektriğe geçti.

Ev santrali bir rüya değil

Kompakt enerji kaynaklarının geliştirilmesi de enerji sektöründe doğal bir eğilimdir. Küçük bir dizel elektrik santrali bile bir ofis binası, bir çalışma kampı veya birkaç eve kesintisiz elektrik sağlamak için bir fırsattır. Genellikle, bu tür seçenekler, özellikle permafrost koşullarında veya bir kutup istasyonunda, uzak alanların çalışmasını sağlamanın tek olası yoludur. Geleneksel elektrik hatlarının döşenmesinin imkansız olduğu yerlerdeki elektrik santrallerinin jeneratörleri için olağan güç kaynakları, yavaş yavaş alternatif seçeneklerle değiştiriliyor - rüzgar jeneratörleri, güneş panelleri, gelgit veya sörf enerjisiyle çalışan enerji santralleri.

Kompakt olmaları nedeniyle, alternatif elektrik üretme yöntemleri bireyler arasında büyük popülerlik kazanmaktadır. Nispeten küçük bir rüzgar türbini, özel evler için güvenli bir şekilde elektrik sağlayabilir ve sürece kapsamlı bir şekilde yaklaşırsanız, sisteme bir güneş enerjisi istasyonu ve piller eklerseniz, mükemmel bir özerk ev elde etmek oldukça mümkündür. Diğer şeylerin yanı sıra, elektrik üretmek için standart olmayan seçenekler, modern koşullarda önemli bir faktör olan maliyetini önemli ölçüde azaltabilir. Yakın gelecekte, kompakt bir ev elektrik santralinin bir lüks değil, her aile için tamamen uygun fiyatlı ve güvenli bir elektrik kaynağı olacağını güvenle iddia etmeyi mümkün kılan alternatif enerji tedarik yöntemleridir.

3.4. ERKEN ENERJİ SANTRALLERİ

Elektrik enerjisinin çeşitli üreticiler arasında dağıtılması için fabrikalar olarak anlaşılan santraller hemen ortaya çıkmadı. XIX yüzyılın 70'lerinde ve 80'lerinin başında. elektrik üretim yeri tüketim yerinden ayrılmamıştı.

Sınırlı sayıda tüketiciye elektrik sağlayan enerji santrallerine blok istasyonlar deniyordu (bazı yazarların fabrika kombine ısı ve enerji santrallerini anladığı modern blok istasyonları konseptiyle karıştırılmamalıdır). Bu tür istasyonlara bazen "kek" deniyordu.

İlk enerji santrallerinin gelişimi, yalnızca bilimsel ve teknik nitelikteki zorlukların üstesinden gelmekle ilişkilendirildi. Böylece, şehir yetkilileri, şehrin görünümünü bozmak istememek için havai hatların inşasını yasakladı. Mümkün olan her şekilde rekabet eden gaz şirketleri, yeni aydınlatma türünün gerçek ve algılanan eksikliklerini vurguladı.

Blok istasyonlarında, pistonlu buhar motorları esas olarak birincil motorlar olarak kullanıldı ve bazı durumlarda (o zamanlar bir yenilik olan) içten yanmalı motorlar lokomotifler yaygın olarak kullanıldı. Ana hareket ettiriciden elektrik jeneratörüne bir kayış tahriki yapıldı. Genellikle bir buhar motoruyla çalışan bir veya üç jeneratör; bu nedenle, büyük blok istasyonlarında birkaç buhar motoru veya lokomotif kuruldu. Kayışların gerginliğini ayarlamak için kızaklara elektrik jeneratörleri monte edildi. İncirde. 3.7, bir evi aydınlatmak için bir elektrik santralinin bir görünümünü göstermektedir.

İlk kez, Rue de Opéra'yı aydınlatmak için Paris'te blok istasyonlar inşa edildi. Rusya'da, bu türden ilk kurulum, 1879'da P.N.'nin katılımıyla oluşturulan St. Petersburg'daki Liteiny Köprüsü'nü aydınlatma istasyonuydu. Yablochkova.

Pirinç. 3.7. Blok istasyonu - bir evi aydınlatmak için iki jeneratörü (sağ altta) ve bir lokomotifi (solda) olan bir elektrik santrali

Bununla birlikte, merkezi elektrik üretimi fikri, ekonomik olarak o kadar haklıydı ve endüstriyel üretimin yoğunlaşma eğilimiyle o kadar tutarlıydı ki, ilk merkezi enerji santralleri 19. yüzyılın 80'lerinin ortalarında ortaya çıktı. ve hızlı bir şekilde blok istasyonları sürdü. 80'lerin başında yalnızca ışık kaynaklarının elektriğin kitle tüketicisi haline gelebilmesi nedeniyle, ilk merkezi enerji santralleri kural olarak aydınlatma yüküne güç sağlamak ve doğru akım üretmek için tasarlandı.

1881'de, akkor lambaların gösterilmesine eşlik eden başarıdan etkilenen birkaç girişimci Amerikalı finansör, T.A. Edison ve dünyanın ilk merkezi elektrik santralinin (New York'taki Pearl Street'te) inşaatına başladı. Eylül 1882'de bu santral işletmeye alındı. Altı jeneratör T.A. Edison, her birinin gücü yaklaşık 90 kW idi ve santralin toplam gücü 500 kW'ı aştı. İstasyon binası ve ekipmanı çok amaca uygun bir şekilde tasarlandı, böylece gelecekte, yeni enerji santrallerinin inşası sırasında T.A. Edison. Böylece istasyonların jeneratörleri yapay soğutmaya sahipti ve doğrudan motora bağlandı. Voltaj otomatik olarak ayarlandı. İstasyonda kazan dairesine mekanik yakıt tedariği ve otomatik kül ve cüruf giderme işlemleri gerçekleştirilmiştir. Ekipmanın kısa devre akımlarına karşı korunması sigortalarla sağlandı ve ana hatlar kabloydu. İstasyon o dönemde 2,5 km'lik geniş bir alana elektrik sağlıyordu.

Yakında New York'ta birkaç istasyon daha inşa edildi. 1887'de T.A.'nın 57 merkezi santrali. Edison.

Daha sonra diğerlerinin üretildiği, iyi bilinen bir voltaj ölçeği oluşturan ilk enerji santrallerinin başlangıç ​​voltajı tarihsel olarak gelişmiştir. Gerçek şu ki, elektrik ark aydınlatmasının olağanüstü yayılması döneminde, ark yakma için en uygun voltajın 45 V olduğu ampirik olarak bulundu. Lambaların ateşlendiği anda meydana gelen kısa devre akımlarını azaltmak için (kömürler temas halindeyken) ve daha kararlı yanma için arklar balast dirençli ark lambasına seri olarak bağlanmıştır.

Ayrıca, balast direncinin direncinin, normal çalışma sırasında üzerindeki voltaj düşüşü yaklaşık 20 V olacak şekilde olması gerektiği de ampirik olarak bulundu. Böylece, DC kurulumlarında toplam voltaj başlangıçta 65 V idi ve bu voltaj uzun süre uygulandı. zaman. Bununla birlikte, çalışması için 2x45 = 90 V gerekli olan aynı devreye genellikle iki başka lamba daha dahil edildi ve bu voltaja balast direncinin direnci olan bir 20 V daha eklerseniz, bir voltaj elde edersiniz. 110 V. Bu voltaj neredeyse evrensel olarak standart olarak kabul edildi ...

Zaten ilk merkezi santrallerin tasarımında, DC teknolojisinin tüm hakimiyet dönemi boyunca yeterince üstesinden gelinemeyen zorluklarla karşılaştılar. Güç kaynağının yarıçapı, belirli bir ağ için voltaj ne kadar düşükse, elektrik şebekesindeki izin verilen voltaj kayıpları ile belirlenir. Şehrin merkez ilçelerinde elektrik santrallerinin inşasını zorlayan bu durum, sadece su ve yakıt tedarikini önemli ölçüde engellemekle kalmayıp, aynı zamanda elektrik santrallerinin inşası için arazi maliyetini de artırdı. şehir merkezi son derece pahalıydı. Bu, özellikle, ekipmanın birçok katta bulunduğu New York enerji santrallerinin olağandışı görünümünü açıklıyor. Durum, ilk enerji santrallerinde, buhar kapasitesi elektrik enerjisi endüstrisinin dayattığı yeni gereksinimleri karşılamayan çok sayıda kazanın yerleştirilmesi gerektiği gerçeğiyle daha da karmaşıktı.

Çağdaşımız, Nevsky Prospect bölgesine hizmet eden ilk St. Petersburg enerji santrallerini görmek için daha az şaşırmayacaktır. XIX yüzyılın 80'lerinin başında. Moika ve Fontanka nehirlerindeki rıhtımlara demirlemiş mavnalara yerleştirildiler (Şekil 3.8). İnşaatçılar ucuz su temini düşüncelerinden yola çıktılar, ayrıca böyle bir kararla tüketiciye yakın arsa satın almaya gerek yoktu.

1886'da, St. Petersburg'da, Moika ve Fontanka nehirlerinde elektrik santralleri satın alan ve iki tane daha inşa eden 1886 Anonim Elektrik Aydınlatma Şirketi kuruldu: (1886 Derneği olarak kısaltılır) ve Kazan Katedrali yakınında ve Mühendislik Meydanı'nda. . Bu enerji santrallerinin her birinin kapasitesi neredeyse 200 kW'ı aştı.

Pirinç. 3.8. R üzerinde elektrik santrali. Fontanka, St. Petersburg'da

Moskova'da, ilk merkezi elektrik santrali (Georgievskaya) 1886'da yine şehir merkezinde, Bolshaya Dmitrovka ve Georgievskiy yolunun köşesinde inşa edildi. Enerjisi çevreyi aydınlatmak için kullanıldı. Santralin kapasitesi 400 kW idi.

Güç kaynağının yarıçapını genişletmenin sınırlı olanakları, zaman içinde elektrik talebini karşılamayı giderek zorlaştırdı. Böylece, St. Petersburg ve Moskova'da, 90'ların ortalarında, mevcut santrallere yeni bir yük bağlama olanakları tükendi ve ağ şemalarını değiştirme veya hatta akım türünü değiştirme sorusu ortaya çıktı.

Elektrik talebindeki artış, enerji santrallerinin termik bölümünün üretkenliğinde ve verimliliğinde bir artışı etkin bir şekilde teşvik etti. Her şeyden önce, pistonlu buhar motorlarından buhar türbinlerine kesin dönüşe dikkat edilmelidir. Rusya'daki enerji santrallerinde ilk türbin 1891'de St. Petersburg'da (Fontanka nehri üzerindeki istasyon) kuruldu. Bir yıl önce, türbin nehirde bulunan bir istasyonda test edildi. Moika. Yukarıda, doğru akım güç kaynağının en önemli dezavantajı zaten belirtilmişti - ilçe alanı çok küçük, bu da merkezi elektrik santrali tarafından sunulabiliyor. Yükün mesafesi birkaç yüz metreyi geçmedi. Enerji santralleri, ürünlerinin tüketici çemberini genişletmeye çalıştı - elektrik. Bu, halihazırda inşa edilmiş DC istasyonlarının korunması şartıyla, güç kaynağı alanını artırmanın yollarının sürekli aranmasını açıklar. Enerji dağılımının yarıçapının nasıl artırılacağı konusunda çeşitli fikirler önerilmiştir.

Fark edilir bir dağılım elde etmeyen ilk fikir, hattın sonuna bağlanan elektrik lambalarının voltajını düşürmekle ilgiliydi. Bununla birlikte, hesaplamalar, 1,5 km'den daha uzun bir ağ uzunluğu ile yeni bir elektrik santrali inşa etmenin ekonomik olarak daha karlı olduğunu gösterdi.

Çoğu durumda ihtiyacı karşılayabilecek başka bir çözüm, ağ düzenini değiştirmekten ibaretti: iki telli ağlardan çok telli ağlara geçiş, yani. aslında voltajı arttır

Üç telli güç dağıtım sistemi 1882'de J. Hopkinson ve bağımsız olarak T. Edison tarafından önerildi. Bu sistemle santraldeki jeneratörler seri olarak bağlandı ve ortak bir noktadan bir nötr veya kompanzasyon teli geldi. Aynı zamanda, sıradan lambalar korunmuştur. Kural olarak, çalışma ve nötr teller arasında açıldılar ve yükün simetrisini korumak için motorlar artan bir voltajda (220 V) açılabilirdi.

Üç telli bir sistemin tanıtılmasının pratik sonuçları, ilk olarak, güç kaynağının yarıçapında yaklaşık 1200 m'ye bir artış ve ikinci olarak, bakırın nispi tasarrufu (diğer tüm koşullar aynı olmakla birlikte, bakır tüketimi) idi. üç telli bir sistemle, iki telli bir sistemdekinin neredeyse yarısı kadardı).

Üç telli bir ağın dallarındaki voltajı düzenlemek için çeşitli cihazlar kullanıldı: ek jeneratörlerin düzenlenmesi, voltaj bölücüler, özellikle, yaygın olarak kullanılan Mikhail Osipovich Dolivo-Dobrovolsky'nin voltaj bölücüleri ve akümülatörler. Üç telli sistem hem Rusya'da hem de yurtdışında yaygın olarak kullanılmaktadır. XX yüzyılın 20'li yıllarına kadar hayatta kaldı ve bazı durumlarda daha sonra kullanıldı.

Seri ve gerilime bağlı dört jeneratörün kullanıldığı beş telli bir DC ağı olan çok telli sistemlerin maksimum versiyonu dört katına çıktı. Güç kaynağının yarıçapı sadece 1500 m'ye yükseldi, ancak bu sistem yaygın olarak kullanılmadı.

Güç kaynağının yarıçapını artırmanın üçüncü yolu, pil trafo merkezlerinin inşasını içeriyordu. O zamanlar akümülatörler her elektrik santraline zorunlu bir ekti. Yüklerin doruklarını kapladılar. Gündüz ve gece geç saatlerde şarj, yedek olarak hizmet ettiler.

Akü trafo merkezlerine sahip ızgaralar biraz popülerlik kazandı. Örneğin Moskova'da, 1892'de, Georgievskaya Merkez İstasyonu'ndan 1385 m uzaklıkta bulunan Üst Ticaret Sıralarında (şimdi GUM) bir pil trafo merkezi inşa edildi. Yaklaşık 2.000 akkor lambayı besleyen bu trafo merkezine piller yerleştirildi.

XIX yüzyılın son yirmi yılında. Birçok DC santral inşa edildi ve uzun bir süre toplam elektrik üretiminden önemli bir pay sağladılar. Bu tür santrallerin gücü nadiren 500 kW'ı aştı, üniteler genellikle 100 kW'a kadar kapasiteye sahipti.

Güç kaynağı yarıçapını doğru akımla artırmanın tüm olanakları, özellikle büyük şehirlerde hızla tükendi.

XIX yüzyılın 80'lerinde. alternatif akım santralleri inşa edilmeye başlandı, bunların karlılığı güç kaynağının yarıçapını arttırmak için tartışılmazdı. 1882-1883'te İngiltere'de inşa edilen blok AC elektrik santralleri dışında, görünüşe göre, ilk kalıcı AC elektrik santrali Grovener Galerisi'nin (Londra) elektrik santrali olarak kabul edilebilir. 1884 yılında işletmeye alınan bu istasyonda, seri bağlı J.D. Golyara ve L. Gibbs, galerinin aydınlatması üzerinde çalıştı. Transformatörlerin seri bağlantısının dezavantajları ve özellikle sabit bir akımı korumanın zorlukları oldukça hızlı bir şekilde tespit edildi ve 1886'da bu istasyon S.T'lerin projesine göre yeniden inşa edildi. Ferranti. V. Siemens'in jeneratörleri, S.Ts tarafından tasarlanan makinelerle değiştirildi. Her biri 2,5 kV terminal gerilimine sahip 1000 kW kapasiteli Ferranti. S.Ts projesine göre yapılan transformatörler. Ferranti, devreye paralel bağlandı ve tüketicilerin yakın çevresindeki voltajı düşürmeye hizmet etti.

1889-1890'da. S.T. Ferranti, Londra Şehri'ne elektrik sağlamak amacıyla Londra'ya elektrik sağlama sorununu yeniden ele aldı. Şehir merkezindeki arsa maliyetinin yüksek olması nedeniyle, Londra'nın banliyölerinden biri olan Deptford'da, Şehir'e 12 km uzaklıkta bir elektrik santrali kurulmasına karar verildi. Açıkçası, elektrik tüketimi yerinden bu kadar uzak bir mesafede, santralin alternatif akım üretmesi gerekiyordu. Bu tesisatın yapımında o zamanlar güçlü olan 1000 hp kapasiteli yüksek gerilim jeneratörleri (10 kV) kullanıldı. Deptford Santrali'nin toplam kapasitesi yaklaşık 3.000 kW idi. Dört ana kablo hattıyla çalışan dört şehir trafo merkezinde voltaj 2400 V'a ve ardından tüketicilerde (evlerde) - 100 V'a düştü.

Tek fazlı bir devrede aydınlatma yükünü sağlayan büyük bir hidroelektrik santralinin bir örneği, 1889'da Portland (ABD) yakınlarındaki bir şelale üzerine inşa edilen istasyondur. Bu istasyonda, hidrolik motorlar, toplam gücü 720 kW olan sekiz adet tek fazlı jeneratörü çalıştırıyordu. Ayrıca santrale, ark lambalarına güç sağlamak için özel olarak tasarlanmış 11 jeneratör kuruldu (her jeneratör için 100 lamba). Bu istasyondan gelen güç, Portland'a 14 mil mesafeden iletildi.

İlk AC enerji santrallerinin karakteristik bir özelliği, tek tek makinelerin izole çalışmasıydı. Jeneratörlerin senkronizasyonu henüz yapılmamıştı ve her makineden tüketicilere ayrı bir devre gitti. İnşaatı muazzam miktarda bakır ve yalıtkan tüketen elektrik şebekelerinin bu koşullar altında ne kadar ekonomik olmadığını anlamak kolaydır.

Rusya'da, en büyük AC enerji santralleri 80'lerin sonlarında ve 19. yüzyılın 90'larının başında inşa edildi. İlk merkezi elektrik santrali Macar şirketi "Ganz and K?" tarafından inşa edildi. 1887'de Odessa'da. Ana enerji tüketicisi, yeni tiyatronun tek fazlı elektrikli aydınlatma sistemiydi. Bu santral, zamanı için ilerici bir yapıydı. Saatte toplam 5 ton buhar verimliliğine sahip dört su borulu kazanın yanı sıra 2 kV terminal voltajında ​​ve 50 Hz frekansta toplam 160 kW güce sahip iki senkron jeneratöre sahipti. Santralden, tiyatronun trafo merkezine giden 2,5 km'lik bir hatta enerji beslendi, burada voltaj 65 V'a düşürüldü (akkor lambaların tasarlandığı yer). Santralin donanımı zamanına göre o kadar mükemmeldi ki, ithal İngiliz kömürünün yakıt olarak kullanılmasına rağmen, elektrik maliyeti daha sonraki St. Petersburg ve Moskova santrallerinden daha düşüktü. Yakıt tüketimi 3.4 kg / (kW sa) [St. Petersburg enerji santrallerinde 3.9–5.4 kg / (kW sa)] idi.

Aynı yıl, Tsarskoe Selo'da (şimdi Puşkin) bir doğru akım santralinin işletmesi başladı. Tsarskoe Selo'daki hava ağının uzunluğu 1887'de zaten yaklaşık 64 km iken, iki yıl sonra "1886 Topluluğu" nun toplam kablo ağı Moskova ve St. Petersburg'da sadece 115 km idi. 1890'da Tsarskoye Selo elektrik santrali ve şebeke yeniden inşa edildi ve 2 kV tek fazlı alternatif akım sistemine dönüştürüldü. Çağdaşlara göre, Tsarskoe Selo, Avrupa'da yalnızca elektrikle aydınlatılan ilk şehirdi.

Tek fazlı bir AC sistemi sağlamak için Rusya'daki en büyük elektrik santrali, 1894 yılında mühendis N.V. tarafından inşa edilen St. Petersburg'daki Vasilievsky Adası'ndaki istasyondu. Smirnov. Gücü 800 kW idi ve o sırada var olan herhangi bir DC istasyonunun gücünü aştı. İlk hareket ettirici olarak 250 hp kapasiteli dört dikey buhar motoru kullanıldı. her biri. 2000 V'luk alternatif bir voltajın kullanılması, elektrik şebekesinin maliyetini basitleştirmeyi ve azaltmayı ve güç kaynağı yarıçapını artırmayı mümkün kıldı (2 km'den fazla, ana kablolardaki voltajın% 3'üne kadar bir kayıpla) DC ağlarında %17-20 yerine). Bu nedenle, merkezi istasyonların ve tek fazlı ağların işletilmesi deneyimi, alternatif akımın avantajlarını gösterdi, ancak aynı zamanda, daha önce belirtildiği gibi, kullanımının sınırlamalarını ortaya çıkardı. Tek fazlı sistem, elektrikli sürücünün gelişimini yavaşlattı, karmaşıklaştırdı. Bu nedenle, örneğin, güç yükü Deptford istasyonunun ağına bağlandığında, her bir senkron tek fazlı motorun şaftına ek olarak bir hızlanma toplayıcı AC motor yerleştirmek gerekiyordu. Elektrikli tahrikin böyle bir komplikasyonunun, yaygın kullanım olasılığını oldukça şüpheli hale getirdiğini anlamak kolaydır.

okumanız önerilir

Windows talimatları

Hiperbolik fonksiyonların tanımı, temel özellikleri ve grafikleri

Windows talimatları

Lobachevsky geometrisinin temel kavramları

Android talimatları

Hetman Partition Recovery - bir hafıza kartından veya sabit sürücüden veri kurtarmak için bir program

Akıllı telefonlar

Kalıcı bir mıknatısın manyetik momenti nedir

ofis programları

Elektronik belge yönetim sistemlerinin uygulanması ve geliştirilmesi: kuruntulardan kurtulur ve gerçek hedefler oluştururuz

ofis programları

İşlemleri ve özelliklerini ayarlayın