13 Жел электр станциялары. Жалпы мәліметтер.

Жел энергетикасы қондырғысы — жел ағынының кинетикалық энергиясын энергияның басқа түріне түрлендіретін техникалық құрылғылар жиынтығы. Жел энергетикасы қондырғысы жел агрегатынан (жел қозғалтқышы мен бір немесе бірнеше жұмыстық машиналарды біріктіреді), энергияны аккумуляттаушы (қорын жинаушы) немесе қуатты резервтеуші құрылғыдан және бірқатар жағдайларда қосалқы қозғалтқыштан (ең алдымен жылулық қозғалтқыштан), сондай-ақ, қондырғының жұмыс режимдерін автоматтық басқару (реттеу) жүйелерінен тұрады. Жел энергетикасы қондырғысы арнайы қолданыстық (сорғылық немесе су көтеруші, электрмен зарядтаушы, диірмендік, су тұщыландырушы, т.б.) жел энергетикасы қондырғысы және кешенді қолданылатын жел энергетикасы қондырғысы (жел электр станциялары) болып ажыратылады. Жел электр станциясы — желдің кинетикалық энергиясын электр энергиясына түрлендіретін қондырғы. Ол жел қозғалтқышынан, электр тогы генераторынан, олардың жұмысын басқаратын автоматтық құрылғыдан, оларды орнату және қызмет көрсетуге арналған құрылыстардан, ғимараттардан тұрады. Желсіз күндерде жұмыс жасауы үшін резервтік жылулық қозғалтқышпен, аккумулятор батареяларымен, гелиоқондырғылармен толықтырылады. Әдетте, жел электр станциясы тұрақты ток генераторларымен жабдықталады. Ол аккумулятор батареяларын зарядтайды. Ал тұтынушыларға қажетті айнымалы ток инвертор деп аталатын арнайы құрылғыдан алынады. Инвертор тұрақты токты айнымалы токқа түрлендіретін құрылғы болып табылады. Жел электр станцияларын жел жиі тұратын жерлерде, орталықтандырылған электрмен жабдықтау тораптарынан қашық орналасқан ауылдық мекендерде, далалық, шөлейтті, т.б. жерлерде қолданады. Жел энергетикасы қондырғысының қуаты 100 кВт-тан бірнеше МВт-қа дейін жетеді. Ең қуатты (3 МВт) жел энергетикасы қондырғысы Германияда салынған (1983). Қазіргі кезде бірлік қуаты 15 МВт-қа дейінгі жел энергетикасы қондырғысы жобалануда

14 Күн электр станциялары. Жалпы мәліметтер.

Күн энергетикасы дегеніміз – дәстүрлі емес энергетика бағыттарының бірі. Ол күннің сәулеленуін пайдаланып қандай да бір түрдегі энергияны алуға негізделген. Күн энергетикасы энергия көзінің сарқылмайтын түрі болып табылады, әрі экологиялық жағынан да еш зияны жоқ. Күннің сәулеленуі – Жердегі энергия көзінің негізгі түрі. Оның қуаттылығы Күн тұрақтысымен анықталатындығы белгілі. Күн тұрақтысы – күн сәулесіне перпендикуляр болатын, бірлік ауданнан бірлік уақыт ішінде өтетін күннің сәуле шығару ағыны. Бір астрономиялық бірлік қашықтығында (Жер орбитасында) күн тұрақтысы шамамен 1370 Вт/м²-қа тең. Жер атмосферасынан өткен кезде Күн сәулеленуі шамамен 370 Вт/м² энергияны жоғалтады. Осыдан Жерге тек 1000 Вт/м²-қа тең энергия ғана келіп түседі. Бұл келіп түскен энергия әр түрлі табиғи және жасанды процесстерде қолданылады. Күн сәулесі арқылы тікелей жылытуға немесе фотоэлементтер көмегімен энергияны қайта өңдеу арқылы электр энергиясын алуға не басқа да пайдалы жұмыстарды атқаруға болады. Жалпы алғанда, Күн сәулеленуінен электр энергиясы мен жылу алудың бірнеше әдістері бар. Олар:

1)     Электр энергиясын фотоэлементтер көмегімен алу.

2)     Күн энергиясын жылу машиналарының көмегі арқылы электр энергиясына айналдыру (Жылу машиналарының түрлері: поршеньдік немесе турбиналық бу машиналары. Стирлинг қозғалтқышы.).

3)     Гелиотермальдық энергетика – Күн сәулелерін жұтатын беттің қызуы мен жылудың таралуы және қолданылуы.

4)     Термоәуелік электр станциялары (Күн энергиясының турбогенератор арқылы бағытталып отыратын ауа ағыны энергиясына айналуы).

5)     Күн аэростаттық электр станциялары (аэростат баллоны ішіндегі су буының аэростат бетіндегі күн сәулесі қызуы салдарынан генерациялануы).

артықшылықтары:1) Күн энергиясы бәріне бірдей қолжетімді; 2) ол сарқылмайды; 3) қоршаған ортаға қауіпсіз; кемшіліктері:1) ауа райы мен тәуліктің уақытына тәуелді; 2) Күн энергиясын алу үшін қолданылатын құрылғылардың қымбаттылығы; 3) оны шағылдыратын бетті периодты түрде тазалап отыру қажет; 4) электр станциясының жанында атмосфера ысып кетеді; 5) энергияны аккумуляциялау қажет.

15 Электр жүктемелерінің графиктері. Жалпы мәліметтер.

Тораптың сұлбалары конфигурация бойынша тұйықталмаған және тұйықталғанға бөлінеді. Тұйықталмағанға жүктемелері тек бір жақтан электрэнергияны алуға мүмкіндігі бар желілерден құралған тораптар жатады (2.1 сур.). Тұйықталған тораптар деп кемінде екі жақтан тұтынушыларды электрмен жабдықтау мүмкіндігі бар тораптарды айтады ( 2.2 а, б сур.).

2.1 суреті – Тұйықталмаған торап

2.2 суреті - Тұйықталған торап

16 Тұтынушылар жүктемелерінің тәуліктік графиктері.

Жүктеменің іс жүзіндегі графигі уақыт бойынша тиісті параметрдің өзгеруін тіркейтін тіркеуші аспаптардың көмегімен алынады. Тұтынушылар жүктемесінің болжамдық графигі жобалау процесінде анықталады. Оны тұрғызу үшін алдымен электрқабылдағыштардың қосынды номиналды қуаты деп түсінетін орнатылған қуаты туралы мәліметтер болу керек. Активтік жүктеме үшін:

Р_уст = ΣР_ном.

Тұтынушылар қосалқы станцияларының шиналарындағы жалғанған қуат:

мұнда  η_ср.пжәне η_ср.с — номиналды жүктемедегі тұтынушылар электрқондырғыларының және жергілікті тораптың орта ПӘК - рі.

Эксплуатация тәжірибесінде әдетте тұтынушылардың айғақты жүктемесі қосынды орнатылған қуаттан аз. Бұл жағдай біруақыттық k_o және жүктелу k_з коэффициенттерімен ескеріледі. Онда тұтынушылардың максималды жүктемесі үшін өрнектің түрі болады:

.

мұнда k_спр - тұтынушылардың қарастырылып отырған тобы үшін сұраныс коэффициенті.

Сұраныс коэффициенттері біртипті тұтынушылардың эксплуатация тәжірибесінің негізінде анықталады және анықтамалық әдебиетте келтіріледі.

Р_max басқа графикті тұрғызу үшін жобалағанда әдетте типтік графиктермен анықталатын уақыт бойынша тұтынушы жүктемесінің өзгеру сипатын білу керек.

Тұтынушының типтік графигі осыған ұқсас жұмыс істеп тұрған тұтынушыларды зерттеу нәтижелері бойынша салынады және а суретінде көрсетілген түрінде анықтамалық әдебиетте келтіріледі.

Есептеу ыңғайлы болу үшін график сатылы жасалынады. Тәулік ішіндегі ең үлкен мүмкін жүктеме 100% қабылданады, ал графиктің қалған сатылары тәуліктің әр уақыты үшін салыстырмалы мәнін көрсетеді.

Белгілі Р_max – де графиктің әр сатысы үшін қатынасты пайдаланып, типтік графикті тұтынушының жүктеме графигіне айналдыруға болады:

,

мұнда n % —типтік графиктің тиісті сатысының ординатасы, %.

б суретінде Р_max = 20 МВт болғанда типтіктен алынған (а суреті) электрэнергия тұтынушысының графигі көрсетілген.