2015-05-23
3649
| 1. Какиевиды первичной энергетики связаны с выработкой электрической энергии? «Героический период» электротехники завершился на рубеже XIX и XX веков. К этому времени первопроходцами новой отрасли были созданы и доведены до промышленного использования основные технические устройства для производства, преобразования, распределения и использования электрической энергии. Удобство получения, транспортировки и использования породили широкий спрос и необходимость её выработки во все возрастающих количествах. Первичная энергетика «доэлектрического» периода стала тормозить развитие электроэнергетики. Это обстоятельство оказало решающее влияние на всю первичную энергетику: теплоэнергетику и гидроэнергетику. Энергия тепла и падающей воды представлялись наиболее рациональными источниками получения электрической энергии. Развитие первичных энергетических устройств шло параллельными путями: котлостроение, паровые турбины, гидравлические турбины |
| 2. Какие типы турбин используют для вращения ротора генератора и как они совершенствовались? Развитие турбостроения шло по линии повышения скоростей вращения ротора, увеличения КПД, соединения паровой турбины в одном агрегате с электрическим генератором. Наряду с паровыми турбинами в рассматриваемый период не меньшее внимание энергетиков привлекали и гидравлические турбины. Использование даровой энергии движущейся и падающей воды с древних времен привлекало людей на разных континентах. В качестве важной характеристики был введен коэффициент быстроходности гидротурбины. Он определял скорость вращения ротора турбины мощностью 1 лошадиная сила при напоре воды в 1м. К концу ХIХ века этот параметр для радиально-осевых турбин возрос с 60 об/мин до 320 об/мин. Применение нескольких рабочих колес позволило в дальнейшем превзойти и эту цифру. |
| 3. Как совершенствоались котлы, используемые для выработки водяного пара? Под влиянием электрификации обострилась проблема повышения давления, температуры и скорости газов, КПД паровых котлов. Для решения этих задач с начала ХХ века в котлостроении наблюдается рост топочных объемов, интенсификация процесса горения, повышение температуры и полноты сгорания топлива. Для этого периода характерен переход к факельному сжиганию топлива в топках-камерах, к применению широко развитых радиационных поверхностей - топочных экранов, предложенных в конце XIX века выдающимся русским инженером В.Г. Шуховым. В топку стали подавать воздух, предварительно подогретый до высокой температуры. Стали строить безбарабанные котлы с принудительной однократной циркуляцией – так называемые прямоточные котлы. |
| 4. Каковы преимущества использования электропривода в производственных механизмах?трехфазный асинхронный двигатель и вызвал к жизни ту отрасль электроэнергетики, которую сейчас называют электроприводом. Важнейшим преимуществом асинхронного двигателя является отсутствие коллектора и щеточного контакта. Простота эксплуатации, высокая надежность и приемлемая стоимость асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором позволяют установить его на любом предприятии, в любом цехе. Они устойчивы к внешним воздействиям, пожаро- и взрывобезопасны, допускают значительные перегрузки. На основе коллекторных двигателей постоянного тока были созданы высокоточные следящие приводы, способные на порядок повысить точность перемещений рабочих органов технологических механизмов. Развитие и применение синхронных двигателей открыло возможности синхронизации технологических процессов, что облегчает автоматизацию целых производств. |
| 5. Каковы проблемы создания электротранспорта с автономным питанием? Развитиеавтономного электротранспортанашло свое продолжение в появлении теплоэлектрической тяги. Этот вид транспорта открывал чрезвычайно большие возможности. Здесь сохраняются преимущества электрической тяги при тепловом двигателе в качестве первичного (дизель).Впервые теплоэлектрическая тяга была применена для привода барж «Вандал» и «Сармат», которые были сооружения на Сормовском заводе. |
| 6. Как используется электрическая энергия в металлургии? В ряде отраслей промышленности электрическая энергия стала применяться в качестве основного технологического приема. К ним следует отнести, прежде всего, электрохимию и электротермию. Благодаря электротехнологии алюминий перестал быть драгоценным металлом. Уже в 1898 году восемь заводов выпускали алюминий, используя дешевую электрическую энергию. Возникла новая отрасль металлургии – производство высококачественных сталей способом электрической плавки. Одновременно развивалась электрохимия, возникшая вместе с гальваническими производствами, получением кислорода и водорода в результате электролиза воды и др. |
| 7. Какие технологические процессы относят к электротермии? электротермия - производство высококачественных сталей способом электрической плавки. Благодаря электротехнологии алюминий перестал быть драгоценным металлом. Уже в 1898 году восемь заводов выпускали алюминий, используя дешевую электрическую энергию, вырабатываемую на Ниагарском и Рейнском водопадах. Развивается ряд других электротермических производств. Был найден способ получения карборунда, карбида кальция. |
| 8. Как используется электрическая энергия в электрохимии? развивалась электрохимия, возникшая вместе с гальваническими производствами, получением кислорода и водорода в результате электролиза воды и др. |
Глава 7. Современное состояние электроэнергетики
|
|
|
|
|
|
|
|
| Для чего создаются объединенные энергосистемы? Новый этап развития комплексной энергетики характеризуется созданием крупных энергетических систем. Под энергетической системой понимают совокупность электростанций, линий электропередачи, подстанций и тепловых сетей, связанных общностью режима и непрерывностью процесса производства электрической и тепловой энергии. Для повышения надежности электроснабжения на электростанции нужно было держать резервные мощности, что удорожало производство. Электростанции были чувствительны к значительным изменениям нагрузки (суточным или сезонным). Оказалось, что при работе нескольких генераторов на общую нагрузку эти проблемы существенно снижаются. Еще больший эффект достигается, если на общую нагрузку работают несколько электростанций. При такой совместной работе уменьшается резерв на каждой станции, появляется возможность ремонта энергетического оборудования без прекращения электроснабжения потребителей, создаются условия для выравнивания графиков нагрузки отдельных электростанций. Все это способствует не только повышению надежности электроснабжения, но и снижает себестоимость единицы выработанной энергии. Задача решается включением генераторов параллельно на общую сеть. Но здесь возникли новые проблемы. Включение на параллельную работу электростанций постоянного тока не вызывает особых затруднений, достаточно, чтобы генераторы вырабатывали одинаковое напряжение, а при включении на параллельную работу, – чтобы соблюдалась полярность проводов. С генераторами переменного тока проблема усложняется тем, что напряжение на зажимах непрерывно меняется, ставится задача, чтобы во всех параллельно работающих генераторах напряжение в любой момент было одинаковым: чтобы они работалисинхронно и синфазно. |
|
|
|
|
|
|
|
|
РАБОЧАЯ ТЕТРАДЬ
по дисциплинам
«Введение в специальность» и «История электротехники»
для студентов специальности 311400 «Электрификация и автоматизация сельского хозяйства» заочной формы обучения
