Говорите правильно: линии электропередачи, а не линии электропередач.

Сначала рассмотрим крупные электроэнергетические установки, создающие централизованную энергосистему, а конкретнее – электромеханические системы стационарных электростанций.

Несколько цифр:

Электростанции ЕЭС России выработали в 2014 г. 1024,9 млрд. кВт*ч электроэнергии [31].

Доля электростанций в производимой электроэнергии в России в 2014 году: ТЭС – 60,6%, ГЭС – 16,3%, АЭС – 17,6% [31].

Более 90% всей электроэнергии вырабатывается на стационарных электростанциях с помощью синхронных трехфазных турбогенераторов и гидрогенераторов.

Основной производитель турбогенераторов, используемых на территории РФ: ОАО «Силовые машины» г. Санкт-Петербург.

 

Турбогенераторы

В Разделе 2 речь пойдет о крупных турбогенераторах, создающих централизованную энергосистему.

 

Определения

Турбогенератор (ТГ) – это электрогенератор, который приводится во вращение с помощью паровых или газовых турбин (рис.2.1).

Паровая турбина, электрогенератор и возбудитель (Раздел 2.14) составляют в целом турбоагрегат.

 

Рис. 2.1. Конструкция турбогенератора [9]

 

 

Область применения турбогенераторов

1) Тепловые электростанции (ТЭС), включая ГРЭС – государственные районные электростанции и ТЭЦ – теплоэлектроцентрали.

2) Атомные электростанции (АЭС).

 

Назначение

Выработка электроэнергии для централизованной (объединенной) энергосистемы.

Суммарная мощность турбогенераторов составляет 81–82% мощности всех установленных в России генераторов. На оснащенных турбогенераторами электростанциях производится от 80 до 90 % всей вырабатываемой в России электроэнергии [12].

На тепловых электрических станциях России эксплуатируется около 1200 турбогенераторов суммарной мощностью около 150 000 МВт [15].

 

Источник механической энергии

Источником механической энергии турбогенераторов является вращающаяся паровая или газовая турбина.

Вращаться турбину заставляет пар. Источник тепла нагревает воду, циркулирующую внутри расположенных в котле труб, и перегревает образовавшийся пар. Поток водяного пара поступает через направляющие аппараты на лопатки турбины, вращая ее вместе с валом генератора. Затем пар конденсируется (снова превращается в воду); вода из конденсатора (места, где она конденсируется) через систему подогревателей возвращается в котел [11].

Источником тепла в ТЭС является сжигаемое органическое топливо: уголь, мазут, природный газ. В развитых странах на некоторых станциях сжигают мусор и прочие бытовые отходы.

Источником тепла в АЭС является энергия, получающаяся при атомном распаде ядер химических элементов с большим атомным весом, который происходит при их взаимодействии с нейтронами [17].

По принципу работы ядерные реакторы, применяющиеся на АЭС, можно разделить на реакторы на тепловых нейтронах (подавляющее большинство) и быстрых нейтронах (один-два в мире) [17].

В тепловых реакторах под действием низкоэнергетических тепловых нейтронов происходит деление урана-235 (возможен вариант с плутонием-239). Образуются осколки деления и новые нейтроны, имеющие высокую энергию (быстрые нейтроны). Эти нейтроны замедляют (снижают их энергию) с помощью замедлителей (графита, легкой или тяжелой воды), так как вероятность поглощения замедленных нейтронов ядром урана-235 (с последующим делением) существенно выше [17].

Таким образом, получается цепная ядерная реакция, когда деление одного ядра вызывает деление других ядер (реакция сама себя поддерживает) [11].

Следует отметить, что в составе природного урана содержание изотопа уран-235 составляет 0,72%, остальное – уран-238 [17].

Тип электрической машины

а) Синхронный турбогенератор (в основном в этом разделе будет идти речь о них) [2].

б) Асинхронный турбогенератор.

в) Асинхронизированный турбогенератор.