Работу выполнила Ученица 11- Б класса МОУ Сатинской сош Киреева Алёна

Типы электростанций. Тепловая электростанция ( ТЭС ), электростанция, вырабатывающая электрическую энергию в результате преобразования тепловой энергии, выделяющейся при сжигании органического топлива. Первые ТЭС появились в конце 19 века и получили преимущественное распространение. В середине 70- х годов 20 века ТЭС основной вид электрической станций. На тепловых электростанциях химическая энергия топлива преобразуется сначала в механическую, а затем в электрическую. Топливом для такой электростанции могут служить уголь, торф, газ, горючие сланцы, мазут.

Тепловые электрические станции подразделяют на конденсационные ( КЭС ), предназначенные для выработки только электрической энергии, и теплоэлектроцентрали ( ТЭЦ ), производящие кроме электрической тепловую энергию в виде горячей воды и пара. Крупные КЭС районного значения получили название государственных районных электростанций ( ГРЭС ). Коэффициент полезного действия ТЭЦ достигает 60 70%. Такие станции строят обычно вблизи потребителей промышленных предприятий или жилых массивов. Чаще всего они работают на привозном топливе.

Тепловые электрические станции подразделяют на конденсационные ( КЭС ), предназначенные для выработки только электрической энергии, и теплоэлектроцентрали ( ТЭЦ ), производящие кроме электрической тепловую энергию в виде горячей воды и пара. Крупные КЭС районного значения получили название государственных районных электростанций ( ГРЭС ). Простейшая принципиальная схема КЭС, работающей на угле, представлена на рисунке.

Значительно меньшее распространение получили тепловые станции с газотурбинными ( ГТЭС ), парогазовыми ( ПГЭС ) и дизельными установками. В камере сгорания ГТЭС сжигают газ или жидкое топливо ; продукты сгорания с температурой ? С поступают в газовую турбину, вращающую электрогенератор. Кпд таких ТЭС обычно составляет 2628%, мощность до нескольких сотен МВт. ГТЭС обычно применяются для покрытия пиков электрической нагрузки. Кпд ПГЭС может достигать 42 43%. Наиболее экономичными являются крупные тепловые паротурбинные электростанции ( сокращенно ТЭС ). Большинство ТЭС нашей страны используют в качестве топлива угольную пыль. Для выработки 1 кВт - ч электроэнергии затрачивается несколько сот граммов угля. В паровом котле свыше 90% выделяемой топливом энергии передается пару. В турбине кинетическая энергия струй пара передается ротору. Вал турбины жестко соединен с валом генератора. Современные паровые турбины для ТЭС весьма совершенные, быстроходные, высокоэкономичные машины с большим ресурсом работы. Их мощность в одновальном исполнении достигает 1 млн. 200 тыс. кВт, и это не является пределом. Такие машины всегда бывают многоступенчатыми, т. е. имеют обычно несколько десятков дисков с рабочими лопатками и такое же количество, перед каждым диском, групп сопел, через которые протекает струя пара. Давление и температура пара постепенно снижаются. Из курса физики известно, что КПД тепловых двигателей увеличивается с ростом начальной температуры рабочего тела. Поэтому поступающий в турбину пар доводят до высоких параметров : температуру почти до 550 ° С и давление до 25 МПа. Коэффициент полезного действия ТЭС достигает 40%. Большая часть энергии теряется вместе с горячим отработанным паром.

Гидроэлектрическая станция ( ГЭС ), комплекс сооружений и оборудования, посредством которых энергия потока воды преобразуется в электрическую энергию. ГЭС состоит из последовательной цепи гидротехнических сооружений, обеспечивающих необходимую концентрацию потока воды и создание напора, и энергетического оборудования, преобразующего энергию движущейся под напором воды в механическую энергию вращения, которая, в свою очередь, преобразуется в электрическую энергию.

Гидроэлектрическая станция По установленной мощности ( в МВт ) различают ГЭС мощные ( св. 250), средние ( до 25) и малые ( до 5). Мощность ГЭС зависит от напора ( разности уровней верхнего и нижнего бьефа ), расхода воды, используемого в гидротурбинах, и кпд гидроагрегата. По ряду причин ( вследствие, например, сезонных изменений уровня воды в водоёмах, непостоянства нагрузки энергосистемы, ремонта гидроагрегатов или гидротехнических сооружений и т. п.) напор и расход воды непрерывно меняются, а, кроме того, меняется расход при регулировании мощности ГЭС. Различают годичный, недельный и суточный циклы режима работы ГЭС. По максимально используемому напору ГЭС делятся на высоконапорные ( более 60 м ), средненапорные ( от 25 до 60 м ) и низконапорные ( от 3 до 25 м ). На равнинных реках напоры редко превышают 100 м, в горных условиях посредством плотины можно создавать напоры до 300 м и более, а с помощью деривации до 1500 м. Подразделение ГЭС по используемому напору имеет приблизительный, условный характер. По схеме использования водных ресурсов и концентрации напоров ГЭС обычно подразделяют на русловые, приплотинные, деривационные с напорной и безнапорной деривацией, смешанные, гидроаккумулирующие и приливные.

Атомная электростанция ( АЭС ), электростанция, в которой атомная ( ядерная ) энергия преобразуется в электрическую. Генератором энергии на АЭС является атомный реактор. Тепло, которое выделяется в реакторе в результате цепной реакции деления ядер некоторых тяжёлых элементов, затем так же, как и на обычных тепловых электростанциях ( ТЭС ), преобразуется в электроэнергию. В отличие от ТЭС, работающих на органическом топливе, АЭС работает на ядерном горючем ( в основе 233U, 235U, 239Pu). Установлено, что мировые энергетические ресурсы ядерного горючего ( уран, плутоний и др.) существенно превышают энергоресурсы природных запасов органического, топлива ( нефть, уголь, природный газ и др.). Это открывает широкие перспективы для удовлетворения быстро растущих потребностей в топливе.

Трансформаторы. Трансформатор очень простое устройство, которое позволяет, как повышать, так и понижать напряжение. Преобразование переменного тока осуществляется с помощью трансформаторов. Впервые трансформаторы были использованы в 1878 г. русским ученым П. Н. Яблочковым для питания изобретенных им « электрических свечей » нового в то время источника света. Идея П. Н. Яблочкова была развита сотрудником Московского университета И. Ф. Усагиным, сконструировавшим усовершенствованные трансформаторы.

Трансформатор состоит из замкнутого железного сердечника, на который надеты две ( иногда и более ) катушки с проволочными обмотками ( рис. 1). Одна из обмоток, называемая первичной, подключается к источнику переменного напряжения. Вторая обмотка, к которой присоединяют « нагрузку », т. е. приборы и устройства, потребляющие электроэнергию, называется вторичной. Действие трансформатора основано на явлении электромагнитной индукции. При прохождении переменного тока по первичной обмотке в железном сердечнике появляется переменный магнитный поток, который возбуждает ЭДС индукции в каждой обмотке. Причем мгновенное значение ЭДС индукции е в любом витке первичной или вторичной обмотки согласно закону Фарадея определяется формулой : е = - Ф / t.

Электроэнергия в производстве. Современное общество невозможно представить без электрификации производственной деятельности. Уже в конце 80- х годов более 1/3 всего потребления энергии в мире осуществлялось в виде электрической энергии. К началу следующего века эта доля может увеличиться до 1/2. Такой рост потребления электроэнергии прежде всего связан с ростом ее потребления в промышленности. Основная часть промышленных предприятий работает на электрической энергии. Высокое потребление электроэнергии характерно для таких энергоемких отраслей, как металлургия, алюминиевая и машиностроительная промышленность.

Электроэнергия в быту. Электроэнергия в быту неотъемлемый помощник. Каждый день мы имеем с ней дело, и, наверное, уже не представляем свою жизнь без нее. Вспомните, когда последний раз вам отключали свет, то есть в ваш дом не поступала электроэнергия, вспомните, как вы ругались, что ничего не успеваете и вам нужен свет, вам нужен телевизор, чайник и куча других электроприборов. Ведь если нас обесточить навсегда, то мы просто вернемся в те давние времена, когда еду готовили на костре и жили в холодных вигвамах. Значимости электроэнергии в нашей жизни можно посветить целую поэму, настолько она важна в нашей жизни и настолько мы привыкли к ней. Хотя мы уже и не замечаем, что она поступает к нам в дома, но когда ее отключают, становится очень не комфортно.

1. Учебник С. В. Громова « Физика, 10 класс ». Москва : Просвещение. 2. Энциклопедический словарь юного физика. Состав. В. А. Чуянов, Москва : Педагогика. 3. Эллион Л., Уилконс У.. Физика. Москва : Наука. 4. Колтун М. Мир физики. Москва. 5. Источники энергии. Факты, проблемы, решения. Москва : Наука и техника. 6. Нетрадиционные источники энергии. Москва : Знание. 7. Юдасин Л. С.. Энергетика : проблемы и надежды. Москва : Просвещение. 8. Подгорный А. Н. Водородная энергетика. Москва : Наука.