Свойства электроэнергии
Введение в электроэнергетику. Цели и задачи курса. Основные понятия. Номинальные напряжения
План.
1. Физическая природа электричества.
2. Свойства электроэнергии.
3. Цель и задачи курса.
4. Электрическая сеть, как часть электрической системы.
5. Номинальные напряжения. Область их использования.
Физическая природа электричества
Физическая природа электричества может рассматриваться в двух аспектах:
· корпускулярном (молекулярном), т.е. в виде потока электронов;
· в волновом, т.е. в виде электромагнитного поля, которое имеет различные проявления в электроэнергетике.
При молекулярном аспекте за единицу энергии принимают 1 МэВ, при вол-новом – 1 кВт·ч. Их соотношение таково:
1 МэВ = 4,42·10-20 1 кВт·ч.
Соотношение этих величин подчеркивает, что энергетические задачи должны рассматриваться не в молекулярном, а в волновом аспекте.
Передача электроэнергии тоже рассматривается в волновом аспекте. Линия электропередач не транспортирует электричество, как каналы транспортируют воду. Она является волноводом, который заставляет энергию следовать по опре-деленному пути. Такой волновод является наиболее простым средством передачи энергии при волнах малой длины.
Та огромная роль, которую играет электроэнергия в нашей жизни обусловле-на следующими ее свойствами:
· легкость передачи на большие расстояния по сравнению с другими видами энергии;
· возможность преобразований в другие виды энергий с высоким к.п.д. независимо от ее количества. Поэтому нет необходимости в ее хранении;
· электроэнергия проявляется в виде потока, который раздробить на части легче, чем другие энергетические потоки (уголь, нефтепродукты);
· потребление электроэнергии может плавно меняться от нуля до максимума в зависимости от хода самого процесса производства или нагрузки рабочего механизма;
· возможность значительной концентрации мощности при производстве электроэнергии;
· поток электроэнергии можно представить непрерывным или перио-дическим в виде синусоиды. Такое представление наиболее удобно для информационных потоков. Поэтому ЛЕП часто используются и для передачи информации;
· электроэнергия является наиболее чистым видом энергии и наимешьшей степени загрязняет окружающую среду;
· ориентация на использование трехфазного тока придала использованию электроэнергии однородность.
Цель и задачи курса
Цель изучения дисциплины заключается в формировании знаний в области теории расчетов и анализа установившихся режимов электрических систем и се-тей и управления ими, а также в области их проектирования.
К основным задачам относятся:
· ознакомление с физической сущностью явлений, которые сопровождают процесс производства, распределения и потребления электроэнергии;
· составление схем замещения отдельных элементов сети и участка элект-рической сети в целом;
· определение их параметров;
· расчет различных режимов электрических сетей и систем и их анализ;
· разработка рекомендаций по улучшению режимов.
Курс основывается на дисциплинах “Математика”, “Физика”, “Технология производства электроэнергии”, “Теоретические основы электротехники”. Курс предваряет дисциплины “Электрооборудование станций и подстанций”, “Релейная защита”, “Переходные процессы в элетрических системах”.