Slide1 l.jpg
This presentation is the property of its rightful owner.
Sponsored Links
1 / 50

Elektrotechnika PowerPoint PPT Presentation


  • 230 Views
  • Uploaded on
  • Presentation posted in: General

Elektrotechnika . Výroba elektrické energie. Význam a výhody výroby elektrické energie. elektrická energie . energie ve formě elektrického proudu a elektrického napětí nejužívanější sekundární energie

Download Presentation

Elektrotechnika

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

Presentation Transcript


Slide1 l.jpg

Elektrotechnika

Výroba elektrické energie


Slide2 l.jpg

Význam a výhody výroby elektrické energie

elektrická energie

  • energie ve formě elektrického proudu a elektrického napětí

  • nejužívanější sekundární energie

  • podstatou je tok volných elektronů při vodivém spojení míst s rozdílným elektrickým potenciálem

nevýhody

výhody

  • možnost nebezpečí při provozu

  • nemožnost skladování

  • čistota

  • možnost přenosu na dálku

  • snadný rozvod

  • univerzálnost

denní spotřeba v ČR

předpokládaná spotřeba v ČR


Slide3 l.jpg

druhy elektráren

tepelné elektrárny

  • uhelné elektrárny

  • jaderné elektrárny

vodní elektrárny

  • průtokové elektrárny

  • přečerpávací elektrárny

  • příbojové elektrárny

elektrárny využívající obnovitelné zdroje

  • větrné elektrárny

  • sluneční elektrárny

  • elektrárny na bioplyn

  • geotermální elektrárny


Slide4 l.jpg

uhelná elektrárna

1 – pásový dopravník

2 - zásobník uhlí

3 - mlecí zařízení

4 - úložiště popílku

5 – kotel

6 – hořáky

7 – parní buben

8 – přehřívač páry

9 – napájecí čerpadlo

10 – turbína

11 – elektrický generátor

12 – chladicí věž

13 – kondenzátor

14 – komín

15 – elektrostatický odlučovač popílku

16 – chladicí voda

17 – čerpadlo

18 – technologická voda splavovací

19 – ventilátor

20 – dýmový ventilátor


Slide5 l.jpg

uhelná elektrárna

  • spalováním uhlí se získává tepelná energie, která se předává vodě

  • pára, ta roztáčí parní turbínu

  • zase alternátor vyrábějící elektřinu

  • na stejném principu pracují i elektrárny spalující mazut nebo zemní plyn

typy

elektrárna kondenzační

  • slouží pouze k výrobě elektrické energie

  • veškerá pára přivedená do turbíny po vykonání práce zkondenzuje na vodu v kondenzátoru

  • základní výrobny elektrické energie

teplárna

  • dodávají kromě elektrické energie i energii tepelnou na vytápění, ohřev vody apod.

  • horká pára je z turbíny vedena dále k tepelným spotřebičům

  • výhoda - vyšší hospodárnost

  • nevýhoda - el. výkon závisí na okamžitém množství páry odebírané tepelnými spotřebiči

  • lze je budovat pouze v místech koncentrovanější spotřeby tepla


Slide6 l.jpg

uhelná elektrárna

provoz elektrárny

technologické okruhy

  • okruh paliva

  • okruh vzduchu

  • okruh kouřových plynů

  • okruh strusky a popela

  • okruh vody a páry

  • okruh výroby elektřiny

VZDUCH

  • přiváděn do spalovací komory spolu s rozemletým uhlím ventilátory

  • množství přiváděného vzduchu závisí na chemickém složení paliva

  • pro výrobu 1 kWh elektřiny se spotřebuje asi 1 kg paliva, z něhož vznikne 7m3plynů


Slide7 l.jpg

uhelná elektrárna

UHLÍ

  • dopravuje se pásovými dopravníky, po železnici nebo loděmi

  • spotřeba závisí na jeho výhřevnost

  • před použitím se musí nejprve upravit

  • v drticí stanicí a uhelných mlýnech se mele na jemný prášek

  • sušení – před mletím nebo při něm

  • ventilátory pak uhelný prášek spolu se vzduchem vhánějí do hořáků kotle

  • ve spalovací komoře palivo shoří

  • část popela padá do spodního prostoru ohniště jako struska, chladí se vodou, ukládá se na odkališti

  • část popela ve spalinách – oddělován v elektroodlučovačích

  • oddělení splodin síry a dusíku

typy ohnišť

  • roštové ohniště – vhodné pro elektrárny s omezeným výkonem

  • práškové ohniště – až o 55% vyšší účinnost

  • fluidní spalování – spalování ve vznosu – rychlé a účinné


Slide8 l.jpg

uhelná elektrárna

VODA A PÁRA

  • obíhá v hlavním uzavřeném okruhu kotel - turbína - kondenzátor – kotel

  • chemicky upravená – nesmí obsahovat žádné zbytky minerálů, aby nepůsobila korozi oceli

  • do kotle dodávána napájecími čerpadly

  • v kotli se ohřívá při tlaku dosahujícím až 20 MPa a vypařuje se

  • pára se dále ohřívá v přehřívácích – teplota 550°C → ostrá pára

  • ostrá pára proudí potrubím do turbíny – odevzdává energii

  • odvod do kondenzátoru

  • z kondenzátoru se voda – kondenzát – odvádí čerpadly zpět do kotle

  • kondenzační teplo se odvádí z okruhu do řeky nebo chladicích věží

druhy kotlů

  • válcový kotel - nýtovaný buben o velkém průměru (do 2,5 m) a délce (do 10 m)

  • plamencový kotel – větší výhřevná plocha ( kamenec - vlnitá trouba umístěná do vnitřku kotle )

  • trubkový ( žárotrubný ) kotel - velký vodní obsah a naopak malá výhřevná plocha

  • průtlačný kotel – nucený oběh nebo průtok vody

  • fluidní kotel


Slide9 l.jpg

uhelná elektrárna

parní turbína

  • přeměna tepelné (vnitřní) a (nebo) kinetické energie pracovní látky ( páry ) na energii mechanickou (rotace hřídele)

  • je roztáčena pracovní látkou proudící přes lopatky turbíny

  • umístěna na společné hřídeli s elektrickým generátorem - dohromady tvoří tzv. turbogenerátor.

rozdělení turbín:

  • podle pracovní látky: vodní, parní, plynové

  • podle směru průtoku oběžným kolem: radiální, axiální, diagonální

  • podle způsobu zpracování energetického spádu: přetlaková, rovnotlaká

  • podle dělení energetického spádu: jednostupňová, vícestupňová

Lavalova turbína

rovnotlaká - tlak páry při průchodu oběžným kolem turbíny nemění

Parsonsova turbína

přetlaková, reakční - pára částečně expanduje v oběžném kole


Slide10 l.jpg

uhelná elektrárna

turbogenerátor

  • elektrický stroj

  • poháněn turbínou

  • mění energii mechanickou v energii elektrickou při využití točivého magnetického pole

kondenzátor

  • tepelný výměník

  • na trubkách protékaných chladicí vodou kondenzuje pára z parní turbíny

  • kondenzační teplo se odvádí chladicí vodou

chladicí věž

  • tepelný výměník

  • předává teplo chladicí vody z kondenzátoru do okolního vzduchu

druhy chladicích věží

  • s nuceným prouděním vzduchu, tzv. ventilátorové

  • s přirozeným tahem, tzv. komínové, většinou hyperbolického tvaru


Slide11 l.jpg

teplárna


Slide12 l.jpg

systém čištění spalin

odlučovač síry

odlučovač popílku


Slide13 l.jpg

jaderná elektrárna

1 – jaderný reaktor

2 – regulační kazety

3 – jaderné palivo

4 – štěpná reakce

5 – kompenzátor objemu

6 – sprchy kompenzátoru objemu

7 – barbotážní nádrž

8 – parogenerátor

9 – horká část cirkulační slučky primárního okruhu

10 – studená část cirkulační slučky primárního okruhu

11 – hlavní cirkulační čerpadlo

12 – hlavní uzavírací armatura

13 – hlavní parní potrubí

14 – vysokotlaká regulace

15 – hlavní napájecí potrubí

16 – napájecí zařízení

17 – separátor a přehřívač páry

18 – turbína

19 – kondenzátor

20 – nízkotlaká regenerace

21 – kondenzační čerpadlo 1.stupně

22 – kondenzační čerpadlo 1.stupně

23 – elektrický generátor

24 – transformátor

25 – chladicí věž

26 – čerpadlo chladicí vody

24 – transformátor


Slide14 l.jpg

jaderná elektrárna

  • elektrárna tepelná

  • počínaje turbínou pohánějící generátor je jaderná elektrárna vlastně stejná jako klasická elektrárna uhelná

  • rozdíl ve zdroji tepla - teplo vzniká jaderným štěpením

palivo

  • oxid uraničitý

  • směs oxidů uranu a plutonia

  • plutonium

uran

plutonium


Slide15 l.jpg

jaderná elektrárna

jednookruhové schéma elektrárny

  • reaktoru se varem vody vytvoří pára, která se vede k turbíně

  • po ochlazení v kondenzátorech se voda vrací zpět do reaktoru

  • voda z reaktoru může být radioaktivní → tento způsob se již nepoužívá

jaderný reaktor

dvouokruhové schéma elektrárny

  • voda z reaktoru koluje v tzv. primárním okruhu

  • trubky primárního okruhu procházejí výměníkem ( parogenerátorem) - ohřev vody sekundárního okruhu

  • v sekundárním okruhu vzniká pára

  • sekundární okruh mimo reaktor

tříokruhové schéma elektrárny

1. Pohon svazkové řídící tyče2. Víko tlakové nádoby reaktoru3. Vývody vnitroreaktorového měření 4. Ochranná trubka svazkové tyče5. Palivové kazety6. Plášť aktivní zóny7. Tlaková nádoba reaktoru

  • rychlé množivé reaktory

  • chladivo v primárním okruhu tekutý kov


Slide16 l.jpg

jaderná elektrárna

reakce v reaktoru

štěpná reakce

  • jádro atomu štěpitelného prvku (uranu, thoria, plutonia) se může po nárazu letícího neutronu za příznivých okolností rozštěpit

  • vzniknou dvě nová jádra štěpné produkty a dva až tři nové neutrony

  • štěpné produkty - velmi vysoká kinetická energie - nárazy do okolních jader → ohřev prostředí

  • nové neutrony letí dál a mohou štěpit další jádra – řetězová reakce

štěpná reakce


Slide17 l.jpg

jaderná elektrárna

řízená štěpná reakce

základní stavy v reaktoru

1. podkritický stav

  • vysoká hustota absorbéru

  • neutrony vznikající ve štěpné reakci jsou plně pohlcovány

  • není vyvoláno štěpení dalších jader – reakce zaniká

  • tento stav se vytvoří ponořením regulačních nebo havarijních tyčí do aktivní zóny

  • snižuje se výkon reaktoru nebo se reaktor odstaví

2. kritický stav

  • hustota absorbéru ( počet tyčí ) a paliva vhodně vyrovnána

  • ze 2 až 3 neutronů vzniklých při štěpení paliva vždy jen 1 vyvolá další štěpnou reakci

  • řetězová reakce stále pokračuje - nerozrůstá se, ani nezaniká

  • běžný provoz reaktoru při stálém výkonu

3. nadkritický stav

  • roste počet neutronů štěpících jádra → roste jaderná štěpná reakce

  • zvýšení výkonu reaktoru


Slide18 l.jpg

jaderná elektrárna

bezpečnost

  • vznikající radioaktivní materiál a záření se nikdy nesmí dostat do vnějšího prostředí

  • musí odolat země třesení i jiným živelním pohromám, pádu letadla, teroristickým útokům, technickým závadám i selhání obsluhy

Bariéry jaderných elektráren

První bariéra

  • krystalická struktura nejčastěji používaného oxidu uraničitého UO2 má sama schopnost udržet při normálním provozu reaktoru 99 % vznikajících radioaktivních štěpných produktů

Druhá bariéra

  • hermetický obal palivové tyče - zachytí zbylé asi 1 % plynných produktů štěpení

Třetí bariéra

  • ochranná obálka neboli kontejnment

další zvýšení bezpečnosti

  • reaktory mají autoregulaci

  • prostor primárního okruhu moderních jaderných elektráren uzavřen pod ochranný železobetonový obal – kontejnment


Slide19 l.jpg

vodní elektrárna

1 – přívodní kanál

2 - česle

3 – vzdouvací zařízení - hráze

4 – vtoková hradidla

5 – tlakový přivaděč

6 – montážní jeřáb

7 – generátor

8 – rotor

9 – hřídel

10 – vodní turbína

11 – sací roura

12 – odpadní kanál


Slide20 l.jpg

vodní elektrárna

  • využívá především v oblastech prudkých toků s velkými spády

  • v České republice jsou možnosti využití energie vody vzhledem k přírodním podmínkám dosti omezené

Rozdělení vodních elektráren

  • malé vodní elektrárny (MVE) (do 10 MW včetně)

  • vodní elektrárny

  • přečerpávací vodní elektrárny

  • přílivové elektrárny

rozdělení podle spádu

  • nízkotlaké průtočné – spád 10 až 20m, na jezech

  • středotlaké – spád 100m, na přehradách

  • vysokotlaké – spád vyšší než 100m


Slide21 l.jpg

vodní elektrárna

princip

  • mechanická energie proudící vody se mění na energii elektrickou

  • voda roztáčí turbínu

  • turbína je na společné hřídeli s elektrickým generátorem - turbogenerátor

výhody

  • neznečišťují ovzduší, nedevastují krajinu a povrchové či podzemní vody těžbou a dopravou paliv a surovin, jsou bezodpadové, nezávislé na dovozu surovin a vysoce bezpečné

  • vyžadují minimální obsluhu i údržbu a lze je ovládat na dálku

  • mohou startovat během několika sekund - špičkový zdroj k pokrytí okamžitých nároků na výrobu elektrické energie

nevýhody

  • značná cena a čas výstavby

  • nutnost zatopení velkého území

  • závislost na stabilním průtoku vody

Štěchovice


Slide22 l.jpg

vodní elektrárna

Vodní turbíny

Francisova turbína

  • přetlaková turbína

  • používá se pro velký rozsah spádů i průtoků

  • pracovní kapalina mění tlak během své cesty strojem

  • pro udržení toku vody jsou nutné rozváděcí lopatky

  • vstupní potrubí se postupně zužuje

  • pomocí rozváděcích (automaticky stavěných regulátorem) lopatek je voda směřována na rotor

  • rotor turbíny se nachází mezi vysokotlakým přívodem a nízkotlakou savkou většinou v patě přehrady


Slide23 l.jpg

vodní elektrárna

Vodní turbíny

Kaplanova turbína

  • přetlaková axiální turbína s velmi dobrou možností regulace

  • využívá se především v místech, kde není možné zajistit stálý průtok, nebo spád

  • vyšší účinnost než Francisova turbína

  • výrazně složitější a dražší

  • pro spády od 1 do 70,5 m a průtoky 0,15 až několik desítek m3/s


Slide24 l.jpg

vodní elektrárna

Vodní turbíny

Peltonova turbína

  • rovnotlaká turbína s parciálním tangenciálním ostřikem

  • voda proudí tečně na obvod rotoru pomocí trysek

  • rozvaděčem je dýza na přívodním potrubí

  • voda z ní vystupuje kruhovým paprskem a dopadá na lopatky lžičkovitého tvaru

  • každá z lopatek se postaví proti směru toku vody a tak otočí její směr

  • používá se pro větší výkony, velký spád a menší průtok vody


Slide25 l.jpg

vodní elektrárna

přečerpávací elektrárna

  • slouží ke skladování elektrické energie prostřednictvím kinetické energie vody

  • dvě vodní nádrže, jedna z nich je v níž položeném míste, druhá na vyšším místě

  • spojeny spádovým potrubím o velkém průměru

  • v noci se využívá přebytečná energie v rozvodné síti a voda se přečerpává z dolní nádrže do horní

  • potřeba většího množství energie – voda se pustí z horní nádrže do dolní přes turbínu a elektrická energie spotřebovaná na její přečerpání se vrátí zpět do rozvodné sítě

Dalešice

Dlouhé Stráně

Štěchovice


Slide26 l.jpg

vodní elektrárna

přílivová elektrárna

  • pro roztočení turbín využívá periodického opakování přílivu a odlivu moře a tím nepřímo kinetickou energii rotující Země

  • zabraňuje přirozenému vodnímu proudění a transportu horninových částí

  • znemožňuje migraci biosféry a má i negativní estetické dopady na krajinu


Slide27 l.jpg

vodní elektrárna

vlnová elektrárna

Plovoucí vlnová elektrárna

Cockerellovy plovoucí trámy - pontony

  • 1- zadní stabilizační část elektrárny

  • 2- střední část se strojovnou, vodním motorem a alternátorem

  • 3- přední nárazová část plavidla

Princip vlnové elektrárny Dam - Atol

  • umělý ostrov, na kterém by byla umístěna přehrada

  • má být kruhová o průměru 76 m

  • lopatky zvláštního tvaru - přívod vody z moře do středu elektrárny → mohutný vír, který by otáčel lopatkami turbíny


Slide28 l.jpg

vodní elektrárna

příbojová elektrárna

  • ve stádiu počátečního vývoje

  • k přeměně energie mořského vlnění na elektrickou energii použito kolísajícího vodního sloupce v betonové šachtě

  • vodní sloupec pracuje jako píst, střídavě protlačuje a nasává vzduch přes speciální Wellsovu vzduchovou turbínu

  • výkon příbřežních mořských vln: 40 až 80 kW na 1 m délky

Wellsova vzduchová turbína

  • lopatky tvoří části válcové plochy s osou rovnoběžnou s osou turbíny

  • funkce nezávisí na směru přicházejícího větru


Slide29 l.jpg

sluneční elektrárna

1 – sluneční energie

2 – sluneční kotel

3 – sluneční elektrárna věžová

4 – tepelný akumulátor

5 – oběhové čerpadlo

6 – turbína

7 – elektrický generátor

8 – kondenzátor

9 – čerpadlo chladicí vody

10 – chladicí voda

11 – chladicí věž

12 – systém armatur


Slide30 l.jpg

sluneční elektrárna

způsoby získání elektrické energie ze sluneční energie

přímá přeměna

  • využívá fotovoltaického jevu

  • v látce se působením světla (fotonů) uvolňují elektrony

  • může nastat v některých polovodičích (např. křemíku, germaniu, sirníku kadmia

  • systém pracuje automaticky

dopad sluneční energie v ČR za rok v MJ/m2

nepřímá přeměna

  • založena na získání tepla

  • teplo získáváme snadno pomocí slunečních sběračů

  • ohřev vody nebo vzduchu

  • účinnost elektrárny – 10 %


Slide31 l.jpg

sluneční elektrárna

Fotovoltaická elektrárna

fotovoltaický článek

  • tenká destička nařezanou z polovodičového materiálu

  • z jedné strany obohacena atomy trojmocného prvku (např. bóru)

  • z druhé strany atomy pětimocného prvku (např. arzenu)

  • při dopadu fotonů se uvolňují záporné elektrony → vznik kladně nabitých děr

  • po přiložení elektrod probíhá elektrický proud

typy

  • články z amorfního křemíku

  • monokrystalické křemíkové články

  • polykrystalické (multikrystalické) křemíkové články

  • tenkovrstvé články

  • články z arzenidu galia


Slide32 l.jpg

sluneční elektrárna

Fotovoltaická elektrárna

solární panel

  • vzniká propojením a zapouzdřením fotovoltaických článků

  • propojením panelů pak vzniká fotovoltaická řada (pole)

  • články zapojené sériově – pro dosažení potřebného napětí ( jeden článek = 0,5V )

  • články zapojené paralelně – pro dosažení potřebného proudu

výroba elektřiny

  • získává se stejnosměrná elektřina

  • přímo se spotřebovává, nebo se uchovává v bateriích

  • mění na střídavou a dodává do distribuční sítě

  • přeměnu realizuje mikroprocesorem řízený měnič (střídač)

  • Akumulace energie - tam, kde se doba potřeby energie nekryje s dobou, kdy se energie vyrábí


Slide33 l.jpg

sluneční elektrárna

tepelná elektrárna

fototermický článek ( sluneční kolektor )

  • pracuje na principu skleníkového efektu

  • teplo se zachytává pod skleněným (nebo jiným průsvitným) krytem v absorbéru

  • absorbér se ohřívá a odevzdává teplo teplonosnému médiu ( voda, vzduch, olej )

  • absorbéry - vyráběny z mědi anebo hliníku

skupiny kolektorů

  • kapalinové

  • vzduchové

  • fotovoltaické

řez trubicí kolektoru


Slide34 l.jpg

sluneční elektrárna

tepelná elektrárna

solární systém

  • jeden kolektor nám ohřeje denně přibližně 100l vody, na teplotu cca 60ºC

  • vhodné na rodinný dům, chtatu

  • ohřev vody v bazénu


Slide35 l.jpg

větrná elektrárna

  • využívá obnovitelný zdroj energie - vítr

  • vhodné lokality – rychlost větru alespoň 5m/s

Rozdělení větrných elektráren

  • podle výkonu vhodné lokality

  • podle koncepce větrné elektrárny

    • zařízení s vertikální osou rotace

    • zařízení s horizontální osou rotace

  • podle řešení větrné elektrárny

    • větrné elektrárny s vrtulí

    • větrné elektrárny s lopatkovými koly

podmínky úspěšné instalace větrné elektrárny

  • správná volba lokality

  • dostatečná síla větru 3 – 26m/s

  • pravidelnost větrného proudění

  • správná volba typu zařízení a dispozičního řešení

  • vlastní spotřeba vyrobené elektrické energie nebo její dodávka do veřejné sítě


Slide36 l.jpg

větrná elektrárna

výhody

  • při vlastní spotřebě elektrické energie se vyhneme přenosovým ztrátám

  • při výrobě nejsou produkovány žádné škodlivé emise (SO2, CO2, NOx, popel)

  • přebytky vyrobené elektrické energie může výrobce prodávat do veřejné rozvodné sítě

nevýhody

  • poměrně vysoká hlučnost (nutné snížit hlučnost na úroveň pod 45 dB)

  • nestabilní zdroj

  • poměrně časově a finančně náročná předrealizační fáze

  • poměrně vysoké investiční náklady

méně než 4m/s

4-5 m/s

5 - 6 m/s

větrná mapa ČR

více než 6 m/s


Slide37 l.jpg

větrná elektrárna

Darrieův rotor

Části větrné elektrárny

typy rotoru

  • vrtule

    • rychloběžný typ

    • počet listů 1 až 4

    • výroba třífázového proudu

    • účinnost max. 45 %

  • lopatkové kolo

    • pomaloběžný typ

    • počet lopatek bývá 12 a 24

    • výroba elektrického proudu pro vlastní spotřebu

    • účinnost 20 – 43 %

  • Darrieův rotor

    • 2 či více křídel, které rotují kolem vertikální osy

    • účinnost je až 38 %.

    • výroba stejnosměrného i střídavého proudu

  • Savoniův rotor

    • 2 plochy ve tvaru půlválců - vzájemně přesazeny

    • účinnost až 23 %

    • výroba elektrického proudu pro vlastní spotřebu

vrtule

lopatkové kolo

1 – vrtule

2 – brzda rotoru

3 - převodovka

4 – řídící elektronika

5 – generátor

6 – mechanické natáčení

7 – stožár

8 – elektrická přípojka

9 – rotorová hlavice

Savoniův rotor


Slide38 l.jpg

větrná elektrárna

Části větrné elektrárny

převodovka

  • používá se tam, kde je velký rozdíl mezi jmenovitými otáčkami rotoru a generátoru

generátor

  • přeměna mechanické energie větru na elektrickou energii

skupiny generátorů

  • stejnosměrné generátory

    • vhodné pro malé větrné elektrárny

  • synchronní generátory

    • vhodné pro střední a velké větrné elektrárny

    • velkou účinnost

    • schopny pracovat s velkým rozsahem rychlostí větru

    • záložní zdroje elektrické energie

  • asynchronní generátory

    • připojené k síti

    • připojovací systém pouze sleduje otáčky a rozhoduje o okamžiku připojení k síti


Slide39 l.jpg

větrná elektrárna

systém natáčení do směru větru

  • ocasní plocha

  • boční pomocné rotory

  • natáčení pomocnými motory

regulace

  • závisí na velikosti a stupni vybavení větrné elektrárny

  • ovládací a kontrolní prvky

  • systém řízení a brzdění vrtule

  • kontrolní systém jednotlivých částí elektrárny

  • systém natáčení strojovny do směru větru

  • systém připojení k síti


Slide40 l.jpg

geotermální elektrárna

  • staví se zejména ve vulkanicky aktivních oblastech

  • využívají k pohonu turbín horkou páru stoupající pod tlakem z gejzírů a horkých pramenů nebo teplonosné médium, které se vtlačuje do vrtů, v hloubi země ohřívá a ohřáté vyvádí na povrch

  • na některých místech je teplotní spád více než 55 stupňů Celsia na 1 km hloubky

  • podíl těchto elektráren v rámci celé Evropy je minimální


Slide41 l.jpg

elektrárna na biomasu

biomasa - hmota organického původu

bioplyn – vzniká rozkladem organických látek za nepřístupu vzduchu

  • suchá - dřevo

  • mokrá - kejda


Rozvod elektrick energie l.jpg

ROZVOD ELEKTRICKÉ ENERGIE


Sti p enosov soustavy l.jpg

Části přenosové soustavy

  • Elektrárna – třífázové

    napětí 6kV, 12kV

  • Transformátory – napětí se navyšuje na 110kV – 440kV

    Vysoké napětí snižuje ztráty elektrické energie ve vedení (vvn)

  • Vedení dálkového přenosu

  • Rozvodny – 22kV (vn)

  • Transformační stanice – získává se trojfázové napětí 3x400V/230V (nn)

  • Spotřebitelé 220V/380V


Nap ov stupn l.jpg

Napěťové stupně

  • Malé napětí, značka mn, do 50 V

  • Nízké napětí, značka nn, 50 V až 1000 V

  • Vysoké napětí, vn, 1000 V až 52 kV

  • Velmi vysoké napětí, vvn 52 kV až 300 kV

  • Zvláště vysoké napětí, zvn 300 kV až 800 kV

  • Ultra vysoké napětí, uvn více než 800 kV


P enosov soustava v esku l.jpg

Přenosová soustava v Česku

  • Přenosovou soustavu v Česku provozuje státní společnost ČEPS, a. s.

  • Síť tvoří vedení vvn 400 kV, 220 kV, vybraná vedení 110 kV a třicet transformačních stanic.

  • Mezinárodně je síť šestnácti vedeními propojena se sítěmi dalších členů UCTE (evropského sdružení provozovatelů přenosových soustav).

  • V roce 2006 se přenášený výkon pohyboval od 4,9 GW do 11,4 GW (rekordní hodnota v zimní špičce)


Po adavky na p enos energie l.jpg

Požadavky na přenos energie

  • Cílem přenosu je udržení „kvality“ dodávané energie (dodržení frekvence a napětí) a samozřejmě nepřerušená dodávka.

  • V celé síti je nutné zajistit rovnováhu mezi okamžitou výrobou a spotřebou.

  • Kvůli efektivitě soustavy je potřebné udržet nízký fázový posuv mezi napětím a proudem, což vyžaduje kompenzační prvky dodávající tzv. kompenzační výkon.


Povrchov jev l.jpg

Povrchový jev

  • Střídavý proud protéká vodičem, jeho magnetické pole indukuje vířivé proudy ve vodiči, jenž čelí toku primárního proudu.

  • Celkový proud stále zvětšuje koncentraci na povrchu vodiče s tím, jak vzrůstá frekvence.

  • Vzrůstá efektivní odpor a objevuje se reaktivní složka zvaná vnitřní reaktance (následkem změny fáze v celkovém proudu).

  • Při velmi vysokých frekvencích (nad 10 MHz) je skoro všechen proud veden v tenké vrstvě blízko povrchu vodiče (s prudkým poklesem směrem k vnitřku). Tento efekt se nazývá povrchový jev (skin efekt).


Pot e v p enosov soustav l.jpg

Potíže v přenosové soustavě

  • Poškození důležitých vedení působením živlů

  • Přetížení soustavy.(Zařízení přenosové soustavy jsou vybavena pojistnými prvky, které zajistí odpojení v případě, že by hrozilo zničení přetížením.)

  • Kaskádové šíření poruchy – po selhání přetíženého vedení vzroste přetížení zbytku sítě, odpojí se další prvky, případně až po kompletní rozpad soustavy.

  • Koróna - se projevuje slyšitelným praskáním a viditelným výbojem modro-fialově slabě svítící vrstvou.Vznik koróny na elektrických vedeních VVN způsobuje energetické ztráty, rušení rozhlasu, korozi vodičů, a proto se koróně čelí použitím vodičů větších průřezů a svazkových vodičů.( Ztráty korónou jsou úměrné čtverci rozdílu provozního napětí a počátečního napětí koróny.)

  • Svodje zpravidla nežádoucí, elektrotechnický jev, při němž mezi izolovanými elektrickými vodiči nebo mezivodičem a zemí vzniká slabý elektrický proud.


Obr zky elektrick ch jev l.jpg

Obrázky elektrických jevů

Jiskrový výboj

UV-detekční snímání

Eliášův oheň

Zařízení pro měření koróny


D kuji za pozornost l.jpg

Literatura:

TKOTZ, K.: Příručka pro elektrotechnika. Praha: Sobotáles, 2002

Děkuji za pozornost


  • Login