الشريحة 1
درس الفيزياء في الصف 11ب باستخدام المكون الإقليمي. المؤلف: S. V. Gavrilova - مدرس الفيزياء في مدرسة MKOU الثانوية. فلاديمير ألكسندروفسكوي 2012
موضوع. إنتاج ونقل واستخدام الطاقة الكهربائية
الشريحة 2
نوع الدرس: درس حول تعلم مواد جديدة باستخدام المواد الإقليمية. الغرض من الدرس: دراسة استخدام الكهرباء بدءاً بعملية توليدها. أهداف الدرس: تعليمية: تجسيد أفكار تلاميذ المدارس حول طرق نقل الكهرباء، حول التحولات المتبادلة من نوع واحد من الطاقة إلى آخر. التنموية: مواصلة تطوير مهارات البحث العملية لدى الطلاب، ورفع النشاط المعرفي للأطفال إلى مستوى إبداعي من المعرفة، وتطوير المهارات التحليلية (عند تحديد موقع أنواع مختلفة من محطات الطاقة في إقليم بريمورسكي). التعليمية: ممارسة وتعزيز مفهوم "نظام الطاقة" باستخدام مواد التاريخ المحلي، وغرس موقف دقيق تجاه استهلاك الطاقة. معدات الدرس: كتاب الفيزياء للصف 11 G.Yakishev، B. B. Bukhovtsev، V. M. Charugin. الدورة الكلاسيكية. م.، "التنوير"، 2009؛ عرض شرائح للدرس؛ جهاز عرض؛ شاشة.
الشريحة 3
ما هو الجهاز الذي يسمى المحول؟ ما هي الظاهرة التي يعتمد عليها مبدأ تشغيل المحول؟ أي ملف للمحول هو الملف الأساسي؟ ثانوي؟ إعطاء تعريف نسبة التحول. كيف يتم تحديد كفاءة المحول؟
تكرار
الشريحة 4
كيف سيعيش كوكبنا، كيف سيعيش الناس عليه بدون حرارة ومغناطيس وضوء وأشعة كهربائية؟
أ. ميتسكيفيتش
الشريحة 6
التطور السريع لصناعة الطاقة الكهربائية. زيادة قوة محطات توليد الكهرباء. مركزية إنتاج الكهرباء؛ الاستخدام الواسع النطاق لموارد الوقود والطاقة المحلية؛ التحول التدريجي للصناعة والزراعة والنقل إلى الكهرباء.
خطة جويرو
الشريحة 7
كهربة فلاديفوستوك
في فبراير 1912، تم تشغيل أول محطة كهرباء عامة، تسمى VGES رقم 1، في فلاديفوستوك. أصبحت المحطة مؤسس الطاقة "الكبيرة" في إقليم بريمورسكي. وكانت قوتها 1350 كيلو واط.
بحلول 20 يونيو 1912، قامت المحطة بتزويد 1785 مشتركًا في فلاديفوستوك بالطاقة و1200 مصباح للشوارع. منذ إطلاق الترام في 27 أكتوبر 1912، كانت المحطة تعاني من زيادة في الحمولة.
الشريحة 9
أدى النمو السريع لفلاديفوستوك، وكذلك تنفيذ خطط GOELRO، إلى توسيع محطة الطاقة. في 1927-1928، ثم في 1930-1932. وتم العمل عليه لتفكيك القديم وتركيب المعدات الجديدة. بادئ ذي بدء، تم إجراء إصلاح شامل لجميع الغلايات والتوربينات البخارية، مما يضمن التشغيل المستمر للمحطة بإنتاج طاقة يصل إلى 2775 كيلووات في الساعة. وفي عام 1933 تم الانتهاء من إعادة بناء المحطة ووصلت قدرتها إلى 11 ألف كيلوواط.
الشريحة 10
– لماذا تم وضع تطوير صناعة الطاقة الكهربائية في المقام الأول لتنمية الدولة؟ – ما هي ميزة الكهرباء عن أنواع الطاقة الأخرى؟ – كيف يتم نقل الكهرباء؟ – ما هو نظام الطاقة في منطقتنا؟
الشريحة 11
النقل سلكياً إلى أي منطقة مأهولة بالسكان؛
سهولة التحول إلى أي نوع من الطاقة؛ سهولة الحصول عليها من أنواع الطاقة الأخرى.
مميزات الكهرباء عن أنواع الطاقة الأخرى.
الشريحة 12
أنواع الطاقة المحولة إلى كهرباء
الشريحة 13
الرياح (WPP) الحرارية (TPP) المياه (HPP) النووية (NPP) الطاقة الشمسية الحرارية
اعتمادا على نوع الطاقة المحولة، محطات توليد الطاقة هي:
أين يتم إنتاج الكهرباء؟
الشريحة 14
الشريحة 15
فلاديفوستوك CHPP-1
منذ عام 1959، بدأت المحطة في العمل تحت الحمل الحراري، حيث تم اتخاذ عدد من التدابير لنقلها إلى وضع التدفئة. في عام 1975، توقف توليد الكهرباء في VTETs-1، وبدأت CHPP في التخصص حصريًا في توليد الحرارة. واليوم لا يزال في الخدمة ويعمل بنجاح، حيث يزود فلاديفوستوك بالحرارة. في عام 2008، تم تركيب وحدتين توربينات غازية متنقلة بقدرة إجمالية قدرها 45 ميجاوات في موقع VTETS-1.
أثناء بناء المحطة
الشريحة 16
فلاديفوستوك CHPP-2
- أصغر محطة في إقليم بريمورسكي والأقوى في هيكل جيل بريمورسكي.
حاليًا، تقوم محطة فلاديفوستوك CHPP-2 بتشغيل 14 غلاية متطابقة بسعة بخارية تبلغ 210 طن/ساعة من البخار لكل منها و6 وحدات توربينية. يعد Vladivostok CHPP-2 المصدر الرئيسي لتزويد البخار الصناعي والطاقة الحرارية والكهربائية للصناعة وسكان فلاديفوستوك. النوع الرئيسي من الوقود لمحطات الطاقة الحرارية هو الفحم.
الشريحة 17
بارتيزانسكايا غريس
تعد محطة كهرباء منطقة الولاية الحزبية (GRES) المصدر الرئيسي لإمدادات الكهرباء إلى الجزء الجنوبي الشرقي من إقليم بريمورسكي. تم التخطيط لبناء محطة توليد الكهرباء في المنطقة المجاورة مباشرة لمنطقة الفحم سوتشانسكي في عام 1939-1940، ولكن مع اندلاع الحرب الوطنية العظمى، توقف العمل في المشروع.
في 1 فبراير 2010، تم تركيب توربين في محطة كهرباء منطقة بارتيزانسكايا الحكومية
الشريحة 18
أرتيموفسكايا CHPP
في 6 نوفمبر 1936، تم إجراء التشغيل التجريبي للتوربين الأول للمحطة الجديدة. يعتبر هذا اليوم من هندسة الطاقة عيد ميلاد محطة توليد الكهرباء في منطقة أرتيموفسك الحكومية. بالفعل في 18 ديسمبر من نفس العام، دخلت Artemovskaya GRES حيز التنفيذ في المؤسسات القائمة في بريموري. في 6 نوفمبر 2012، احتفلت Artyomovskaya CHPP بالذكرى السادسة والسبعين لتأسيسها.
وفي عام 1984 تم نقل المحطة إلى فئة محطات الحرارة والطاقة المشتركة.
الشريحة 19
بريمورسكايا غريس
في 15 يناير 1974، تم إطلاق أول وحدة طاقة لأكبر محطة للطاقة الحرارية في الشرق الأقصى، محطة كهرباء منطقة بريمورسكايا الحكومية. أصبح تشغيلها علامة بارزة في التنمية الاجتماعية والاقتصادية للمنطقة، التي شهدت في الستينيات والسبعينيات نقصًا كبيرًا في الكهرباء.
ساعد إطلاق وحدة الطاقة الأولى، والبناء والتشغيل اللاحق لوحدات الطاقة الثماني المتبقية في بريمورسكايا GRES، نظام الطاقة المتحد في الشرق الأقصى على حل مشكلة تلبية الطلب المتزايد على الكهرباء في المنطقة بشكل جذري. تولد المحطة اليوم نصف الكهرباء المستهلكة في إقليم بريمورسكي وتنتج الطاقة الحرارية لقرية لوتشيجورسك.
الشريحة 20
نقل الكهرباء.
الشريحة 21
المستهلكون الرئيسيون للكهرباء
الصناعة (ما يقرب من 70%) النقل الزراعة الاحتياجات المحلية للسكان
الشريحة 22
محول
جهاز يسمح لك بتحويل التيار الكهربائي المتردد بحيث تنخفض قوة التيار عندما يزيد الجهد والعكس صحيح.
الشريحة 23
الشريحة 24
يشمل نظام UES في الشرق الأقصى أنظمة الطاقة في المناطق التالية: منطقة أمور؛
إقليم خاباروفسك ومنطقة الحكم الذاتي اليهودية؛
بريمورسكي كراي؛
منطقة الطاقة بجنوب ياكوتسك في جمهورية ساخا (ياكوتيا). تعمل UES في الشرق بمعزل عن UES في روسيا.
الشريحة 25
توليد الكهرباء في مناطق الشرق الأقصى 1980-1998 (مليار كيلوواط ساعة)
المنطقة 1980 1985 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998
الشرق الأقصى 30,000 38,100 47,349 48,090 44.2 41.4 38,658 36,600 35,907
بريمورسكي كراي 11,785 11,848 11.0 10.2 9,154 8,730 7,682
إقليم خاباروفسك 9.678 10.125 9.7 9.4 7.974 7.566 7.642
منطقة أمور 4.415 7.059 7.783 7.528 7.0 7.0 7.074 6.798 6.100 5.600 5.200
منطقة كامتشاتكا 1.223 1.526 1.864 1.954 1.9 1.8 1.576 1.600 1.504
منطقة ماجادان 3.537 3.943 4.351 4.376 3.4 3.0 2.72 2.744 2.697
منطقة سخالين 2.595 3.009 3.41 3.505 2.8 2.7 2.712 2.390 2.410
جمهورية سخا 4.311 5.463 8.478 8.754 8.4 7.3 6.998 6.887 7.438
منطقة تشوكوتكا ذاتية الحكم - - - - بدون تاريخ اختصار الثاني. 0.450 0.447 0.434 0.341 0.350
الشريحة 26
نظام الطاقة في الشرق الأقصى
وفي الشرق الأقصى، تتحد قدرات التوليد وشبكات النقل في ستة أنظمة للطاقة. أكبرها يغطي منطقة بريمورسكي (القدرة المركبة 2692 ألف كيلوواط) وجمهورية ساخا (2036 ألف كيلوواط). وتبلغ قدرة أنظمة الطاقة المتبقية أقل من 2 مليون كيلوواط. ومن أجل ضمان إمدادات الطاقة المستدامة والفعالة من حيث التكلفة للمناطق التي يصعب الوصول إليها في إقليم بريمورسكي، من المخطط مواصلة بناء محطات الطاقة الكهرومائية الصغيرة.
الخيار 2 I. ما هو مصدر الطاقة في محطة الطاقة الكهرومائية؟ 1. النفط والفحم والغاز 2. طاقة الرياح 3. الطاقة المائية II. تم تصميم المحول 1. لزيادة عمر خدمة الأسلاك 2. لتحويل الطاقة 3. لتقليل كمية الحرارة المتولدة عن الأسلاك III. نظام الطاقة هو 1. النظام الكهربائي لمحطة توليد الكهرباء 2. النظام الكهربائي لمدينة فردية 3. النظام الكهربائي لمناطق الدولة المرتبطة بخطوط الكهرباء ذات الجهد العالي IV. كيف ستتغير كمية الحرارة الناتجة عن الأسلاك إذا قل طول السلك؟ 1. لن يتغير 2. سوف ينخفض 3. سيزيد V. ما هو المحول الذي يجب تركيبه على الخط عند مدخل المدينة؟ 1. تنحى 2. خطوة لأعلى 3. لا حاجة لمحول
الشريحة 28
كيف سيعيش كوكبنا، كيف سيعيش الناس عليه بدون حرارة ومغناطيس وضوء وأشعة كهربائية؟
أ. ميتسكيفيتش
الشريحة 29
شكرا لعملك في الصف!
د.ز. § 39-41 "استخدام الطاقة الشمسية لإمدادات الحرارة في إقليم بريمورسكي." "حول جدوى استخدام طاقة الرياح في إقليم بريمورسكي." "التقنيات الجديدة في قطاع الطاقة العالمي في القرن الحادي والعشرين"
"الإنتاج والنقل
كهرباء"
تلاميذ الصف الحادي عشر من مدرسة GBOU الثانوية رقم 1465 تاتيانا ستارتسوفا.
المعلم: لاريسا يوريفنا كروجلوفا 1. إنتاج الكهرباء مع
باستخدام محطات الطاقة
أ) محطة الطاقة النووية
ب) محطة الطاقة الكهرومائية
ج) حزب الشعب الجمهوري
2. نقل الكهرباء، أنواع الخطوط
نقل الطاقة
أ) الهواء
ب) الكابل
إنتاج الكهرباء
يتم إنتاج الكهرباء فيمحطات توليد الطاقة. هناك ثلاثة رئيسية
نوع محطات الطاقة:
o محطات الطاقة النووية (NPP)
o محطات الطاقة الكهرومائية (HPP)
o محطات الطاقة الحرارية، أو
محطات الحرارة والطاقة المشتركة (CHP)
محطات الطاقة النووية
النوويةمحطة توليد الكهرباء (NPP) -
المنشآت النووية ل
إنتاج الطاقة في
الأوضاع والشروط المحددة
التطبيقات,
تقع داخل
التي يحددها المشروع
الإقليم الذي
تنفيذ هذا الهدف
النووية المستخدمة
المفاعل (المفاعلات) و
مجمع الضروري
أنظمة، أجهزة،
المعدات والمرافق مع
العمال الأساسيين
مبدأ التشغيل
.
يوضح الشكل رسمًا تخطيطيًا لعمل الذرةمحطات توليد الطاقة ذات الدائرة المزدوجة للمياه - الماء
مفاعل الطاقة. الطاقة المنطلقة في
يتم نقل قلب المفاعل إلى المبرد
الدائرة الأولى. بعد ذلك، يدخل المبرد
مبادل حراري (مولد بخار)، حيث تصل درجة حرارته إلى
الماء المغلي في الدائرة الثانوية. الناتجة
يدخل البخار إلى التوربينات،
مولدات كهربائية دوارة. عند مخرج التوربينات
يدخل البخار إلى المكثف، حيث يتم تبريده بشكل كبير
كمية المياه القادمة من الخزان.
معوض الضغط تماما
هيكل معقد وضخم يخدم
لمعادلة تقلبات الضغط في الدائرة أثناء
وقت تشغيل المفاعل الناشئ بسبب الحرارة
توسيع المبرد. الضغط في الدائرة الأولى
يمكن أن يصل إلى 160 ATM (VVER-1000).
.
بالإضافة إلى الماء، في مفاعلات مختلفة مثلويمكن أيضا استخدام المبرد يذوب
المعادن: الصوديوم والرصاص وسبائك الرصاص سهلة الانصهار مع
البزموت، الخ. استخدام المعدن السائل
تسمح لك المبردات بتبسيط التصميم
الكسوة الأساسية للمفاعل (على عكس
دائرة المياه، الضغط في المعدن السائل
الدائرة لا تتجاوز الغلاف الجوي)، والتخلص من
معوض الضغط. العدد الإجمالي للدوائر
قد تختلف باختلاف المفاعلات، الرسم البياني على
يظهر الشكل للمفاعلات من النوع VVER (مفاعل طاقة الماء والماء). نوع المفاعلات
RBMK (مفاعل نوع القناة عالية الطاقة)
يستخدم دائرة مائية واحدة ومفاعلات سريعة
النيوترونات - دائرتان من الصوديوم ودائرتان مائيتان،
مشاريع واعدة لمفاعلات SVBR-100
وBREST تفترض دائرة مزدوجة، مع ثقيلة
المبرد في الدائرة الأولية والماء في الثانية.
توليد الكهرباء
زعماء العالم في مجال الإنتاج النوويالكهرباء هي:
الولايات المتحدة الأمريكية (836.63 مليار كيلووات ساعة/سنة)، تعمل 104 محطات للطاقة النووية
مفاعل (20% من الكهرباء المولدة)
فرنسا (439.73 مليار كيلووات ساعة/سنة)،
اليابان (263.83 مليار كيلووات ساعة/سنة)،
روسيا (177.39 مليار كيلووات ساعة/سنة)،
كوريا (142.94 مليار كيلووات ساعة/سنة)
ألمانيا (140.53 مليار كيلووات ساعة/سنة).
هناك 436 محطة للطاقة النووية تعمل في العالم
مفاعلات بقدرة إجمالية 371.923 جيجاوات،
شركة TVEL الروسية تزود بالوقود
لـ 73 منها (17% من السوق العالمية)
محطات الطاقة الكهرومائية
محطة الطاقة الكهرومائية (HPP) - محطة توليد الكهرباء فياستخدام الطاقة كمصدر للطاقة
تدفق المياه. عادة ما يتم بناء محطات الطاقة الكهرومائية
على الأنهار وبناء السدود والخزانات.
لإنتاج الكهرباء بكفاءة في محطات الطاقة الكهرومائية
هناك حاجة إلى عاملين رئيسيين: مضمون
توافر المياه على مدار السنة وربما كبيرة
منحدرات النهر تفضل البناء الهيدروليكي
أنواع الإغاثة التي تشبه الوادي.
مبدأ التشغيل
.
سلسلة الهياكل الهيدروليكيةتوفير الضغط اللازم لدخول المياه
على شفرات التوربينات الهيدروليكية التي تدفع
المولدات التي تنتج الكهرباء.
يتم توليد ضغط الماء المطلوب بواسطة
بناء السد، ونتيجة للتركيز
الأنهار في مكان معين، أو عن طريق التحويل -
التدفق الطبيعي للمياه. في بعض الحالات ل
للحصول على استخدام ضغط الماء المطلوب
كل من السد والتحويل معا.
مباشرة في مبنى محطة الطاقة الكهرومائية نفسها
تقع جميع معدات الطاقة. في
اعتمادا على الغرض، لديها خاصة بها
تقسيم معين. يوجد في غرفة الآلة
الوحدات الهيدروليكية التي تحول مباشرة
طاقة تدفق الماء إلى طاقة كهربائية.
.
محطات الطاقة الكهرومائيةيتم تقسيمها اعتمادا
من الطاقة المولدة:
قوية - تنتج من 25 ميجاوات وما فوق؛
متوسطة - ما يصل إلى 25 ميجاوات؛
محطات الطاقة الكهرومائية الصغيرة - ما يصل إلى 5 ميجاوات.
وهي مقسمة أيضًا اعتمادًا على
أقصى استخدام للضغط
ماء:
الضغط العالي - أكثر من 60 م؛
الضغط المتوسط - من 25 م؛
الضغط المنخفض - من 3 إلى 25 م.
أكبر محطات الطاقة الكهرومائية في العالم
اسمقوة
غيغاواط
المتوسط السنوي
إنتاج
مالك
الجغرافيا
الخوانق الثلاثة
22,5
100 مليار كيلووات ساعة
ص. اليانغتسى،
ساندوبينج، الصين
إيتايبو
14
100 مليار كيلووات ساعة
ص. كاروني، فنزويلا
جوري
10,3
40 مليار كيلووات ساعة
ص. توكانتينز، البرازيل
شلالات تشرشل
5,43
35 مليار كيلووات ساعة
ص. تشرشل، كندا
توكوروي
8,3
21 مليار كيلووات ساعة
ص. بارانا,
البرازيل / باراجواي
محطات الطاقة الحرارية
محطة توليد الطاقة الحرارية (أو الحراريةمحطة كهرباء) -
توليد محطة توليد الكهرباء
الطاقة الكهربائية بسبب
التحول الكيميائي
طاقة الوقود إلى طاقة ميكانيكية
دوران عمود المولد الكهربائي.
مبدأ التشغيل
أنواع
محطات توليد الطاقة التوربينية الغلايةمحطات توليد الطاقة التكثيفية (CPS، تاريخيا
حصلت على اسم GRES - محطة كهرباء منطقة الولاية
محطة توليد الكهرباء)
محطات الحرارة والطاقة المشتركة (محطات التوليد المشترك للطاقة
محطات توليد الطاقة، محطات الطاقة الحرارية)
محطات توليد الطاقة التوربينية الغازية
محطات توليد الطاقة المعتمدة على محطات الغاز ذات الدورة المركبة
محطات توليد الطاقة تعتمد على المحركات المكبسية
المحركات
اشتعال الضغط (الديزل)
اشتعلت شرارة
دورة مشتركة
نقل الكهرباء
نقل الطاقة الكهربائية من الكهرباءيتم تنفيذ المحطات للمستهلكين
عبر الشبكات الكهربائية. مرافق الشبكة الكهربائية -
قطاع الاحتكارات الطبيعية لصناعة الطاقة الكهربائية:
يمكن للمستهلك أن يختار من يشتري
الكهرباء (أي شركة مبيعات الطاقة)،
يمكن لشركة إمدادات الطاقة الاختيار من بينها
الموردين بالجملة (المصنعين)
الكهرباء)، أي الشبكة التي يتم من خلالها توفيرها
الكهرباء، كقاعدة عامة، هي واحدة، والمستهلك
من الناحية الفنية لا يمكن اختيار شبكة الكهرباء
شركة. من الناحية الفنية والكهربائية
الشبكة عبارة عن مجموعة من الخطوط
خطوط نقل الطاقة (خطوط الكهرباء) والمحولات،
تقع في المحطات الفرعية.
.
خطوط الكهرباء هيموصل معدني يحمل
.
كهربائي
حاضِر. حاليا تقريبا
يستخدم التيار المتردد في كل مكان.
إمدادات الكهرباء بأغلبية ساحقة
الحالات - ثلاث مراحل، وبالتالي فإن الخط
يتكون نقل الطاقة عادة من ثلاث مراحل،
كل منها قد يشمل عدة
الأسلاك
تنقسم خطوط الكهرباء إلى نوعين:
هواءكابل
هواء
يتم تعليق خطوط الكهرباء العلوية فوق الأرض على ارتفاع آمن عندهياكل خاصة تسمى الدعامات. عادة، السلك ل
لا يحتوي الخط العلوي على عزل سطحي؛ العزل متوفر في الأماكن
التثبيت على الدعم. توجد أنظمة حماية من الصواعق على الخطوط الهوائية.
الميزة الرئيسية لخطوط الكهرباء العلوية هي
رخيصة نسبيا مقارنة بالكابل. أيضا أفضل بكثير
قابلية الصيانة (خاصة بالمقارنة مع CL بدون فرش): لا
مطلوب أعمال الحفر لاستبدال السلك، لا مشكلة
الفحص البصري لحالة الخط. ومع ذلك، خطوط الكهرباء العلوية لديها عدد من
العيوب:
حرم الطريق واسع: يمنع تركيب أي نوع بالقرب من خطوط الكهرباء
الهياكل والأشجار النباتية. عندما يمر الخط عبر الغابة، الأشجار على طول
يتم قطع عرض حق الطريق بالكامل؛
الضعف من التأثيرات الخارجية، على سبيل المثال، سقوط الأشجار
سرقة الخطوط والأسلاك؛ على الرغم من أجهزة الحماية من الصواعق والهواء
الخطوط تعاني أيضًا من الصواعق. بسبب الضعف، على واحد
غالبًا ما يكون الخط الهوائي مجهزًا بدائرتين: الرئيسية والاحتياطية؛
عدم الجاذبية الجمالية هذا هو أحد الأسباب
انتقال واسع النطاق إلى نقل الطاقة عبر الكابلات في المناطق الحضرية
خط.
كابل
تم وضع خطوط الكابلات (CL) تحت الأرض. كهربائيالكابلات لها تصميمات مختلفة، ولكن يمكن تحديدها
العناصر المشتركة. جوهر الكابل هو ثلاثة
الموصلات الحاملة للتيار (حسب عدد المراحل). الكابلات على حد سواء
العزل الخارجي والداخلي. عادة كما
العازل هو زيت المحولات في صورة سائلة،
أو ورق مزيت. النواة الموصلة للكابل،
كقاعدة عامة، فهي محمية بالدروع الفولاذية. من الخارج
الكابل مغطى بالبيتومين. هناك جامع و
خطوط الكابلات بدون فرش. في الحالة الأولى، الكابل
وضعت في قنوات خرسانية تحت الأرض - جامعي.
في فترات معينة يتم تجهيز الخط
يخرج إلى السطح على شكل فتحات - للراحة
اختراق أطقم الإصلاح في المجمع.
يتم وضع خطوط الكابلات بدون فرش
مباشرة في الأرض.
.
الخطوط بدون فرش أرخص بكثير من خطوط المجمع عندماالبناء، ولكن تشغيلها أكثر تكلفة بسبب
عدم إمكانية الوصول إلى الكابل. الميزة الرئيسية لخطوط الكابلات
نقل الطاقة (مقارنة بنقل الهواء) هو عدم وجود واسعة
حق الطريق. بشرط أن يكون عميقا بما فيه الكفاية،
يمكن بناء هياكل مختلفة (بما في ذلك السكنية).
مباشرة فوق خط المجمع. في حالة فرش
البناء ممكن في المنطقة المجاورة مباشرة للخط.
خطوط الكابلات لا تفسد منظر المدينة بمظهرها؛
حماية أفضل للهواء من التأثيرات الخارجية. إلى العيوب
يمكن أن تعزى خطوط كهرباء الكابلات إلى التكلفة العالية
البناء والتشغيل اللاحق: حتى في حالة عدم وجود فرش
التثبيت، التكلفة المقدرة لكل متر خطي من خط الكابل أعلى عدة مرات،
من تكلفة الخط الهوائي من نفس فئة الجهد. كابل
لا يمكن الوصول إلى الخطوط للمراقبة البصرية لحالتها (وفي الحالة
التثبيت بدون فرش - غير متوفر بشكل عام)، وهو أيضًا
عيب تشغيلي كبير.
استخدام الكهرباء المستهلك الرئيسي للكهرباء هو الصناعة، والتي تمثل حوالي 70٪ من الكهرباء المنتجة. النقل هو أيضا مستهلك رئيسي. يتم تحويل عدد متزايد من خطوط السكك الحديدية إلى الجر الكهربائي.
يتم استخدام حوالي ثلث الكهرباء التي تستهلكها الصناعة للأغراض التكنولوجية (اللحام الكهربائي والتسخين الكهربائي وصهر المعادن والتحليل الكهربائي وما إلى ذلك). لا يمكن تصور الحضارة الحديثة دون الاستخدام الواسع النطاق للكهرباء. أدى انقطاع التيار الكهربائي عن مدينة كبيرة أثناء وقوع حادث إلى إصابة حياته بالشلل.
نقل الكهرباء مستهلكو الكهرباء موجودون في كل مكان. يتم إنتاجه في أماكن قليلة نسبيًا قريبة من مصادر الوقود والموارد المائية. لا يمكن الحفاظ على الكهرباء على نطاق واسع. ويجب استهلاكه فور استلامه. ولذلك، هناك حاجة لنقل الكهرباء لمسافات طويلة.
يرتبط نقل الطاقة بخسائر ملحوظة. الحقيقة هي أن التيار الكهربائي يسخن أسلاك خطوط الكهرباء. وفقًا لقانون Joule-Lenz، يتم تحديد الطاقة المستهلكة لتسخين أسلاك الخط بواسطة الصيغة حيث R هي مقاومة الخط.
نظرًا لأن الطاقة الحالية تتناسب مع منتج التيار والجهد، للحفاظ على الطاقة المرسلة، فمن الضروري زيادة الجهد في خط النقل. كلما كان خط النقل أطول، كلما كان استخدام الجهد العالي أكثر فائدة. وهكذا، في خط نقل الجهد العالي Volzhskaya HPP - موسكو وبعض الآخرين، يتم استخدام الجهد من 500 كيلو فولت. وفي الوقت نفسه، يتم تصنيع مولدات التيار المتردد لجهود لا تتجاوز كيلو فولت.
تتطلب الجهود العالية إجراءات خاصة معقدة لعزل اللفات والأجزاء الأخرى من المولدات. ولهذا السبب يتم تركيب محولات تصعيدية في محطات الطاقة الكبيرة. لاستخدام الكهرباء مباشرة في المحركات الكهربائية للآلات الآلية وفي شبكة الإضاءة ولأغراض أخرى يجب تخفيض الجهد الكهربائي عند أطراف الخط. ويتم تحقيق ذلك باستخدام المحولات التنحي.
في الآونة الأخيرة، وبسبب المشاكل البيئية ونقص الوقود الأحفوري وتوزيعه الجغرافي غير المتساوي، أصبح من المناسب توليد الكهرباء باستخدام محطات طاقة الرياح والألواح الشمسية ومولدات الغاز الصغيرة.
الشريحة 2
الكهرباء الكهرباء مصطلح فيزيائي يستخدم على نطاق واسع في التكنولوجيا وفي الحياة اليومية لتحديد كمية الطاقة الكهربائية التي يوفرها المولد للشبكة الكهربائية أو التي يستقبلها المستهلك من الشبكة. الوحدة الأساسية لقياس إنتاج واستهلاك الطاقة الكهربائية هي كيلووات/ساعة (ومضاعفاتها). للحصول على وصف أكثر دقة، يتم استخدام معلمات مثل الجهد والتردد وعدد المراحل (للتيار المتردد)، والتيار الكهربائي المقدر والحد الأقصى. الطاقة الكهربائية هي أيضًا منتج يتم شراؤه من قبل المشاركين في سوق الجملة (شركات مبيعات الطاقة وكبار مستهلكي الجملة) من شركات التوليد ومن قبل مستهلكي الكهرباء في سوق التجزئة من شركات مبيعات الطاقة. يتم التعبير عن سعر الطاقة الكهربائية بالروبل والكوبيك لكل كيلووات ساعة مستهلكة (كوبيك / كيلووات ساعة، روبل / كيلووات ساعة) أو بالروبل لكل ألف كيلووات ساعة (روبل / ألف كيلووات ساعة). عادة ما يستخدم تعبير السعر الأخير في سوق الجملة. ديناميات إنتاج الكهرباء العالمي حسب السنة
الشريحة 3
ديناميكيات إنتاج الكهرباء العالمي السنة مليار كيلوواط ساعة 1890 - 9 1900 - 15 1914 - 37.5 1950 - 950 1960 - 2300 1970 - 5000 1980 - 8250 1990 - 11800 2000 - 14500 2002 - 16100.2 20 03 - 16700.9 2004 - 17468.5 2005 - 18138.3
الشريحة 4
الإنتاج الصناعي للكهرباء في عصر التصنيع، يتم توليد الغالبية العظمى من الكهرباء صناعيًا في محطات توليد الطاقة. حصة الكهرباء المولدة في روسيا (2000) حصة الكهرباء المولدة في العالم محطات الطاقة الحرارية (TPP) 67%، 582.4 مليار كيلوواط ساعة محطات الطاقة الكهرومائية (HPP) 19%؛ 164.4 مليار كيلوواط ساعة محطات الطاقة النووية (NPP) 15%؛ 128.9 مليار كيلووات/ساعة في الآونة الأخيرة، وبسبب المشاكل البيئية ونقص الوقود الأحفوري وتوزيعه الجغرافي غير المتكافئ، أصبح من المناسب توليد الكهرباء باستخدام محطات طاقة الرياح والألواح الشمسية ومولدات الغاز الصغيرة. وقد تبنت بعض البلدان، مثل ألمانيا، برامج خاصة لتشجيع الاستثمار الأسري في إنتاج الكهرباء.
الشريحة 5
مخطط نقل الكهرباء
الشريحة 6
الشبكة الكهربائية عبارة عن مجموعة من المحطات الفرعية والمفاتيح الكهربائية وخطوط الكهرباء التي تربط بينها، والمصممة لنقل وتوزيع الطاقة الكهربائية. تصنيف الشبكات الكهربائية عادة ما يتم تصنيف الشبكات الكهربائية حسب الغرض (مجال التطبيق)، وخصائص المقياس، ونوع التيار. الغرض ونطاق شبكات الأغراض العامة: إمداد الطاقة للمستهلكين المنزليين والصناعيين والزراعيين والنقل. شبكات إمداد الطاقة المستقلة: إمداد الطاقة للأجسام المتنقلة والمستقلة (المركبات، السفن، الطائرات، المركبات الفضائية، المحطات المستقلة، الروبوتات، إلخ.) شبكات الأجسام التكنولوجية: إمداد الطاقة إلى مرافق الإنتاج وشبكات المرافق الأخرى. شبكة الاتصال: شبكة خاصة تستخدم لنقل الكهرباء إلى المركبات التي تسير على طولها (القاطرة، الترام، الترولي باص، المترو).
الشريحة 7
يعود تاريخ صناعة الطاقة الكهربائية الروسية، وربما العالمية، إلى عام 1891، عندما قام العالم المتميز ميخائيل أوسيبوفيتش دوليفو-دوبروفولسكي بالنقل العملي للطاقة الكهربائية بحوالي 220 كيلوواط على مسافة 175 كم. وكانت كفاءة خط النقل الناتجة البالغة 77.4% عالية بشكل مثير لمثل هذا الهيكل المعقد متعدد العناصر. تم تحقيق هذه الكفاءة العالية بفضل استخدام الجهد ثلاثي الطور الذي اخترعه العالم نفسه. في روسيا ما قبل الثورة، كانت قدرة جميع محطات الطاقة 1.1 مليون كيلوواط فقط، وكان توليد الكهرباء السنوي 1.9 مليار كيلوواط ساعة. بعد الثورة، وبناء على اقتراح لينين، تم إطلاق خطة كهربة روسيا الشهيرة GOELRO. نصت على بناء 30 محطة كهرباء بقدرة إجمالية 1.5 مليون كيلوواط، تم تنفيذها بحلول عام 1931، وبحلول عام 1935 تم تجاوزها 3 مرات.
الشريحة 8
في عام 1940، بلغت القدرة الإجمالية لمحطات الطاقة السوفيتية 10.7 مليون كيلووات، وتجاوز إنتاج الكهرباء السنوي 50 مليار كيلووات في الساعة، وهو ما يزيد 25 مرة عن الأرقام المقابلة في عام 1913. بعد انقطاع بسبب الحرب الوطنية العظمى، استؤنفت كهربة الاتحاد السوفييتي، ووصلت إلى مستوى إنتاج قدره 90 مليار كيلووات في الساعة في عام 1950. في الخمسينيات من القرن العشرين، تم تشغيل محطات الطاقة مثل تسيمليانسكايا وجيوموشسكايا وفيرخني سفيرسكايا ومينغاشيفيرسكايا وغيرها. بحلول منتصف الستينيات، احتل اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية المرتبة الثانية في العالم في توليد الكهرباء بعد الولايات المتحدة. العمليات التكنولوجية الأساسية في صناعة الطاقة الكهربائية
الشريحة 9
توليد الطاقة الكهربائية توليد الكهرباء هو عملية تحويل أنواع مختلفة من الطاقة إلى طاقة كهربائية في المنشآت الصناعية التي تسمى محطات توليد الطاقة. يوجد حاليًا أنواع التوليد التالية: توليد الطاقة الحرارية. وفي هذه الحالة يتم تحويل الطاقة الحرارية الناتجة عن احتراق الوقود العضوي إلى طاقة كهربائية. تشمل صناعة الطاقة الحرارية محطات الطاقة الحرارية (TPPs)، والتي تأتي في نوعين رئيسيين: محطات توليد الطاقة التكثيفية (KES، يُستخدم أيضًا الاختصار القديم GRES)؛ التدفئة المركزية (محطات الطاقة الحرارية، محطات الحرارة والطاقة المشتركة). التوليد المشترك للطاقة هو الإنتاج المشترك للطاقة الكهربائية والحرارية في نفس المحطة.
الشريحة 10
يتم نقل الطاقة الكهربائية من محطات توليد الطاقة إلى المستهلكين عبر الشبكات الكهربائية. تعتبر شبكة الطاقة قطاعًا احتكاريًا طبيعيًا لصناعة الطاقة الكهربائية: يمكن للمستهلك أن يختار من يشتري منه الكهرباء (أي شركة مبيعات الطاقة)، أو شركة بيع الطاقة. يمكن لشركة بيع الطاقة الاختيار بين موردي الجملة (منتجي الكهرباء)، ولكن عادة ما تكون هناك شبكة واحدة فقط يتم من خلالها توفير الكهرباء، ولا يستطيع المستهلك من الناحية الفنية اختيار شركة الشبكة الكهربائية. خطوط الكهرباء هي موصلات معدنية تحمل التيار الكهربائي. حاليا، يتم استخدام التيار المتردد في كل مكان تقريبا. يكون الإمداد بالكهرباء في الغالبية العظمى من الحالات ثلاثي الطور، لذلك يتكون خط الكهرباء عادةً من ثلاث مراحل، وقد تشتمل كل منها على عدة أسلاك. من الناحية الهيكلية، تنقسم خطوط الكهرباء إلى خطوط علوية وكابلات.
الشريحة 11
يتم تعليق خطوط الكهرباء العلوية فوق سطح الأرض على ارتفاع آمن على هياكل خاصة تسمى الدعامات. كقاعدة عامة، لا يحتوي السلك الموجود على الخط العلوي على عزل سطحي؛ العزل موجود في نقاط التعلق بالدعامات. توجد أنظمة حماية من الصواعق على الخطوط الهوائية. الميزة الرئيسية لخطوط الكهرباء الهوائية هي رخصتها النسبية مقارنة بخطوط الكابلات. تعد قابلية الصيانة أيضًا أفضل بكثير (خاصة بالمقارنة مع خطوط الكابلات بدون فرش): ليست هناك حاجة لإجراء أعمال الحفر لاستبدال السلك، كما أن الفحص البصري لحالة الخط ليس بالأمر الصعب.
الشريحة 12
تم وضع خطوط الكابلات (CL) تحت الأرض. تختلف الكابلات الكهربائية في التصميم، ولكن يمكن تحديد العناصر المشتركة. يتكون قلب الكابل من ثلاثة نوى موصلة (حسب عدد المراحل). تحتوي الكابلات على عزل خارجي وداخلي. عادة، يعمل زيت المحولات السائل أو الورق المزيت كعازل. عادة ما يكون القلب الموصل للكابل محميًا بدرع فولاذي. الجزء الخارجي من الكابل مغطى بالقار.
الشريحة 13
الاستخدام الكفؤ للكهرباء تتزايد الحاجة إلى استخدام الكهرباء كل يوم، وذلك لأن... نحن نعيش في قرن من التصنيع على نطاق واسع. بدون الكهرباء، لا يمكن للصناعة ولا النقل ولا المؤسسات العلمية ولا حياتنا الحديثة أن تعمل.
الشريحة 14
ويمكن تلبية هذا الطلب بطريقتين: أولا: بناء محطات طاقة جديدة قوية: حرارية وهيدروليكية ونووية، لكن هذا يستغرق وقتا ويكلف الكثير. ويتطلب عملها أيضًا موارد طبيعية غير متجددة. ثانيا. تطوير أساليب وأجهزة جديدة.
الشريحة 15
ولكن على الرغم من كل الفوائد المذكورة أعلاه لإنتاج الكهرباء، إلا أنه يجب الحفاظ عليها وحمايتها وسنحصل على كل شيء
عرض كافة الشرائح
مسألة إنتاج ونقل واستخدام الطاقة الكهربائية
- ما هي المزايا التي يتمتع بها التيار المتردد على التيار المباشر؟
- المولد - الأجهزة التي تحول الطاقة من نوع أو آخر إلى طاقة كهربائية.
- يتكون المولد من
- مغناطيس دائم يخلق مجالًا مغناطيسيًا، ولفًا يتم فيه تحفيز قوة دافعة متناوبة
- يتم لعب الدور السائد في عصرنا عن طريق الحث الكهروميكانيكي لمولدات التيار المتردد. هناك يتم تحويل الطاقة الميكانيكية إلى طاقة كهربائية.
- المحول - جهاز يقوم بتحويل التيار المتردد، حيث يزيد الجهد أو ينقص عدة مرات دون فقدان الطاقة تقريبًا.
- في أبسط الحالات، يتكون المحول من قلب فولاذي مغلق، حيث يتم وضع ملفين مع لفات سلكية. تسمى إحدى اللفات المتصلة بمصدر جهد متناوب بالملف الأولي، والملف الذي يتصل به "الحمل"، أي الأجهزة التي تستهلك الكهرباء، تسمى بالملف الثانوي.
- الابتدائي الثانوي
- لف لف
- يربط
- إلى المصدر
- ~ الجهد إلى "تحميل"
- قلب فولاذي مغلق
- يعتمد مبدأ تشغيل المحول على ظاهرة الحث الكهرومغناطيسي.
- نسبة التحول
- U1/U2 =N1/N2=ك
- K> 1 محول تنحي
- ك<1трансформатор повышающий
- يتم إنتاج الكهرباء في محطات توليد الطاقة الكبيرة والصغيرة بشكل رئيسي باستخدام مولدات الحث الكهروميكانيكية. هناك عدة أنواع من محطات الطاقة: محطات الطاقة الحرارية والكهرومائية والنووية.
- محطات الطاقة الحرارية
- المستهلك الرئيسي للكهرباء هو الصناعة، والتي تمثل حوالي 70٪ من الكهرباء المنتجة. النقل هو أيضا مستهلك رئيسي. يتم تحويل عدد متزايد من خطوط السكك الحديدية إلى الجر الكهربائي. تحصل جميع القرى والقرى تقريبًا على الكهرباء من محطات توليد الطاقة الحكومية لتلبية الاحتياجات الصناعية والمنزلية. يتم استخدام حوالي ثلث الكهرباء التي تستهلكها الصناعة للأغراض التكنولوجية (اللحام الكهربائي والتسخين الكهربائي وصهر المعادن والتحليل الكهربائي وما إلى ذلك).
- المحولات تغير الجهد
- في عدة نقاط على طول الخط.
- الطلب على الكهرباء يتزايد باستمرار. هناك طريقتان لتلبية هذه الحاجة.
- الطريقة الأكثر طبيعية والوحيدة للوهلة الأولى هي بناء محطات طاقة قوية جديدة. لكن محطات الطاقة الحرارية تستهلك موارد طبيعية غير متجددة، كما تسبب ضررا كبيرا للتوازن البيئي على كوكبنا.
- تتيح التقنيات المتقدمة تلبية احتياجات الطاقة بطريقة مختلفة. وينبغي إعطاء الأولوية لزيادة كفاءة استخدام الطاقة بدلا من زيادة قدرة محطات توليد الكهرباء.
- № 966, 967
- 1) يمكن تحويل (تحويل) الجهد والتيار على نطاق واسع جدًا دون فقدان الطاقة تقريبًا؛
- 2) سهولة تحويل التيار المتردد إلى تيار مباشر
- 3) مولد التيار المتردد أبسط وأرخص بكثير.
- §§38-41 التمرين 5 (من 123)
- يفكر:
- لماذا يهمهم المحول؟
- إعداد عرض تقديمي "استخدام المحولات"
- (للمهتمين)
- الفيزياء. الصف الحادي عشر: كتاب مدرسي لمؤسسات التعليم العام: الأساسي والملف الشخصي. المستويات /G.Ya. مياكيشيف، ب.ب. بوخوفتسيف. – م: التربية، 2014. – 399 ص.
- أوي. جرومتسيفا. الفيزياء. امتحان الدولة الموحدة. دورة كاملة. – م: دار النشر “امتحان”، 2015.-367 ص.
- فولكوف ف. تطورات الدروس العالمية في الفيزياء. الصف الحادي عشر. - م: فاكو، 2014. - 464 ص.
- ريمكيفيتش أ.ب.، ريمكيفيتش ب.أ. مجموعة من المسائل في الفيزياء للصفوف 10-11 من المدرسة الثانوية. – الطبعة 13. – م: التربية، 2014. – 160 ثانية