Линии электропередач, они вошли в нашу жизнь как одна из примет сегодняшнего дня. Их можно встретить всюду — в горах Кавказа, песках средней Азии, на просторах центральной России, в районах Сибири
и дальнего востока. Где берут начало, эти многокилометровые электрические магистрали? Куда несут они потоки так нужной всем энергии?
Всё начинается с электростанции — гидравлической, атомной, тепловой. Это своеобразные комбинаты производящие электроэнергию, со своим сложным оборудованием, большим производственным коллективом из
рабочих и служащих — к этому мы пришли сегодня, а с чего начинали?
В январе 1920 года В. И. Ленин поручил старому большевику инженер Ржановскому возглавить работу по составлению плана ГПЭР (государственный план электрификации России). Прошло десять месяцев и план
был готов. Двадцать тепловых электростанций и десять гидравлических должны были в течение 10-15 лет стать энергетической базой для создания в стране крупной машинной индустрии. Прошли годы и на
энергетической карте появилась Волховская гидроэлектростанция. Сооружение крупнейшее в Европе созданное 1932 году, было особенно ярким свидетельством ленинских побед по электрификации страны.
Электричество пришло в цеха промышленных предприятий, именно благодаря ему стало возможным создание крупной машинной индустрии. Электричество лежит в основе технологического прогресса, механизации
и автоматизации производства. Оно освободило рабочих от тяжелого физического труда, сделало этот труд высокопроизводительным. Однако не только в промышленности. Велика роль электричества и в сельском
хозяйстве, причем роль эта из года в год становится все более заметной. И как результат — высокая продуктивность во многих процессах сельскохозяйственного производства. Неузнаваемо меняется
технология этой древнейшей области человеческой деятельности. Труд земледельца и животновода становится разновидностью труда индустриального, меняя облик сельскохозяйственных профессий.
Одним словом все то, что мы достигли сегодня, чем мы в праве гордиться пошло от ленинских идей электрификации.
Эта ощутимая выгода достигается за счет проделывания огромной круглосуточной работы рабочими и служащими, оптимизированными в определенной последовательности действиями на электростанциях.
Как получают электроэнергию на ГРЭС? Как её передают на большие расстояния? И наконец, что происходит с потоком энергии, когда она поступает потребителю. Об этом, мы и
расскажем вам.
В энергетике России ни малую часть составляют тепловые электростанции. Во время СССР станции строились очень крупные, масштабные, современные станции по мощности
достигают уже 4 миллиона кВ, эти станции потребляют огромное количество топлива, воды, для организации нормального процесса нужно всё это вовремя подать на электростанцию, подготовить, сжечь и выдать
электроэнергию. Процесс на ГРЭС организован непрерывный в этом определенные и сложности. В организации этого производства. Допустим станция в 4 миллиона кВ сжигающая твердое топливо, потребляет в
сутки до 40 000 тонн топлива, а это десятки железнодорожных составов. А количество воды, которое расходуется, оно уже равнозначно тому количеству воды, которое потребляет 10 миллионный город, то есть
ГРЭС это масштабное крупное предприятие.
Уголь поступающий на станцию перерабатывается, подается в котельные агрегаты, в этих же агрегатах вода превращается в пар, этот пар под высоким давлением идет в
турбину, турбина вращает генератор, генератор выдает электрическую энергию определенного напряжения, скажем до 24 кВ. Затем эта энергия трансформируется в более высокое напряжение и транспортируется
по линиям электропередач (СИП ()) и далее по кабелям и проводам
потребителей. Технологический процесс на тепловых электростанциях очень сложный, трудоемкий и для его организации производства требуется и принимаются не простые технологические решения.
Давайте рассмотрим поэтапно, как происходит этот технологический процесс на тепловой электростанции.
Сложными являются два вопроса:
- Вопрос подготовки топлива.
- И вопрос подготовки воды.
Топливо поступающее на электростанцию, как правило складируется и уже со складов поступает на котельные агрегаты. По мощности склады достигают 500-600 тысяч тонн.
Топливо поступившее на склад, прежде всего должно пройти сложную технологическую цепочку, перед тем как будет сожжено в специальном агрегате. Сначала топливо дробится в специальных дробильных
установках, затем топливо поступает по специальной системе транспортировки на мельничные установки. В мельничных системах топливо размалывается до мельчайшей величины, когда этот процесс
заканчивается, топливо с помощью воздуха под давлением направляется в котельный агрегат, где происходит его сжигание в горелочных устройствах.
Котельный агрегат представляет из себя достаточно сложное техническое сооружение, современные котлы достигают высоты в 150-160 метров и камеры этих котельных полностью
экранированы трубами по которым циркулирует вода. Вода превращается в пар, пар перегревается и под большим давлением направляется в турбинную установку. Турбинная установка вращается со скоростью 3
000 тысячи оборотов в минуту, вращает генератор, в генераторе происходит преобразование механической энергии в электрическую. А электрическая энергия идет на блочный трансформатор и в
энергосистему.
Вода которая поступает в котельные агрегаты, это необычная вода. Вода требует к себе самого серьезного отношения, она проходит большую очистку. Как правило воду
забирают из реки или озера, сначала происходит механическая очистка воды от всяких примесей, затем эта вода очищается от всевозможных солей и солесодержащих веществ. Сами очистные сооружения
получаются сложными установками, но необходимыми и степень очистки достигает такой величины, что наша вода используемая в котельных агрегатах по чистоте является чище любого химического элемента и
даже тех препаратов, которые применяются в фармакологии. Это вызвано тем, что необходимо сохранять в чистоте поверхность нагрева котельного агрегата, а также проточную часть турбин, потому что, если
соли содержащиеся в воде будут откладываться в этих местах, то там будет происходить перегрев труб и их выход из строя.
Для того чтобы уменьшить вредные выбросы тепловых электростанций строят дымовые трубы высотой 350-360 метров, это серьезные инженерные сооружения. Эти высоты превышают
высоту Эйфелевой башни 315 метров! Медный кабель КГ (), описание свойств и характеристик.
Передача электроэнергии, которая вырабатывается описанным выше способом на тепловой электростанции, тоже является сложным поэтапным и системным процессом. Как правило
возникает много вопросов связанных с тем, что зачастую электростанции находятся очень далеко от основных потребителей электроэнергии и поэтому возникает вопрос в необходимости передачи электроэнергии
на большие расстояния и при этом надо передать её с минимальными потерями. Чтобы этого условия достичь, путь практически единственный, а именно, создание линии электропередачи высокого и
сверхвысокого напряжения, потому что с ростом напряжения сила тока уменьшается и естественно уменьшаются потери в сетях при передачи электроэнергии, по этому сейчас уже основным уровнем напряжения
передачи является 500, 750 кВ и решается вопросы по созданию линии электропередачи на напряжение 1150 кВ переменного тока и 1500 кВ постоянного тока, всё это необходимо для того чтобы можно было от
источника выработки — тепловой электростанции, передать энергию на огромные расстояния.
При передачи электроэнергии постоянным током возникает несколько проблем:
- Переменный ток нужно преобразовать в постоянный, затем передать на большое расстояние, где в итоге, конечный потребитель должен получить переменный ток, по этому ставят преобразовательные
установки, которые преобразуют постоянный ток в переменный и уже переменный ток направляется потребителю. Вроде сложное техническое решение, но тем не менее, получается большая выгода за счёт того,
что постоянный ток имеет минимальные потери при протяженной передачи электроэнергии на большие расстояния и в целом суммарный экономический эффект получается более выгодным нежели передача на эти же
расстояния электроэнергии переменным напряжением. - Когда электроэнергия поступает потребителю, сверхвысокого напряжения, то она в таком виде не может быть использована в двигателях, установках, которые использует потребитель. По этому эта
электроэнергия снова проходит процесс преобразования и понижения напряжения до нужных величин, как правило 3 кВ, 6 кВ для чего существуют специальные понизительные трансформаторы. И электроэнергия
уже нужного напряжения распределяется по кабелям и проводам и используется потребителем.
В связи с этим важной задачей является надежное и бесперебойное снабжение потребителя электроэнергией путем создания единых энергосистем. Создание единых энергосистем и объединение этих
энергосистем в единую энергетическую систему страны это очень важное техническое решение, которое обеспечивает экономию электроэнергии при её производстве и распределении и обеспечивает надежность и
бесперебойность снабжения потребителей электроэнергией.
