1 Лекция (08.02.24)
Под энергетической системой понимается совокупность средств выработки электрической и других видов энергии (электрических станций, электрических и тепловых сетей), которые определенным образом соединены между собой, связанные некоторой общностью режимов в непрерывном процессе производства, преобразования, передачи, распределения различных видов энергии, в первую очередь - электрической и тепловой, причём, при общем управлении этими всеми режимами.
Под электрической частью энергосистемы понимают совокупность электрических станций, электрических установок, электрических сетей, энергосистемы, снабжающих электрической энергией потребителей и реализующих функции производства, передачи, распределения и контроля за потреблением электрической энергии.
Номинальный уровень напряжения и номинальный уровень частоты в однофазной сети регламентирован соответствующими нормативными документами и равен 220 В и 50 Гц соответственно.
Основной принцип электроснабжения – это надежность и непрерывность.
2 Лекция (22.02.24)
Аккумулятор служит химическим источником электрического тока и его конструкция вне зависимости от вида аккумулятора приблизительно следующая: любой аккумулятор представляет собой некую ёмкость, выполненную из кислотно-форменного материала. Внутри емкости находится электролит и два электрода, которые погружены в этот электролит, причём, один «позитивный» электрод, другой «негативный» электрод. Электроды снабжены системой контактов для подключения аккумуляторов во внешнюю электрическую цепь. Для того, чтобы обеспечить герметичность конструкции, аккумулятор закрыт зелёной крышкой. Отсюда следует вывод, что аккумуляторы работают в двух режимах:
заряд аккумулятора от внешнего источника электрической энергии
разряд аккумулятора во внешнюю цепь
В аккумуляторах используются два типа электролитов: кислотный и щелочной. Они представлены на рис.1.
Рисунок 1 – Кислотный и щелочной электролиты
В классическом кислотном аккумуляторе электролитом является водный раствор серной кислоты определённой плотности. Плотность электролита изменяется в процессе разряда и заряда аккумулятора. Функционирует аккумулятор следующим образом: в водном растворе серной кислоты реализуется процесс диссоциации молекул кислоты и молекул воды и образуются положительные ионы (ионы водорода) и отрицательные ионы (ионы кислорода и ионы кислородного остатка SO4). Электролит в процессе функционирования аккумулятора может быть засорён за счет образования всевозможных примесей и солей. Тем не менее, серная кислота (электролит) - агрессивная жидкость и её расплёскивание или выход за пределы корпуса может привести как к ущербу и здоровью безопасности людей, так и к ущербу внешней среды и аппаратуры.
Чтобы предотвратить разлитие электролита, используют технологию сгущения электролита, применяя такую добавку в электролит, как 6%-ный SiO2 (силикоген).
Любые виды аккумуляторов имеют следующие основные параметры:
Электрическая ёмкость (без разницы, кислотный или щелочной аккумулятор)
ЭДС аккумулятора (измеряется в вольтах)
Срок службы аккумулятора (обычно определяется в часах, днях, месяцах и т.д. либо в количествах циклов заряд-разряд)
Внутреннее сопротивление аккумуляторов (измеряется в мегаомах)
Отличие щелочного аккумулятора от свинцово-кислотного:
Конструкция по объёму и по массе щелочных аккумуляторов существенно меньше, чем кислотных аккумуляторов.
Малая эффективность отдачи щелочных аккумуляторов по сравнению с кислотными.
Малый срок жизни щелочных аккумуляторов по сравнению с кислотными.
Трансформатор – это электромагнитный прибор, предназначенный для преобразования электрической энергии одного напряжения в электрическую энергию другого напряжения.
У трансформатора есть первичная и вторичная обмотки (рис.2).
Рисунок 2 – Первичная и вторичная обмотки трансформатора
На первичную обмотку подаётся электрическая энергия переменного тока, которая способствует возбуждению вследствие наличия явления индукции переменного электромагнитного поля в объёме прибора вокруг пространства.
В первичной обмотке при подаче питающего напряжения проходит ток, который создаёт переменное электромагнитное поле в магнитопроводе. Это поле индуктивно связывает вторичную обмотку, что позволяет передавать энергию от первичной к вторичной стороне трансформатора.
В зависимости от коэффициента трансформации различают понижающие, повышающие и согласующие трансформаторы. Коэффициент трансформации здесь является определяющим для такой классификации.
Понижающим называется трансформатор, в котором уровень напряжения во вторичной обмотке ниже, чем в первичной.
Повышающим называется трансформатор, в котором уровень напряжения во вторичной обмотке выше, чем в первичной.
Согласующим называется трансформатор, использующийся для соединения систем с разными напряжениями, обеспечивая эффективную передачу энергии между ними.
Параметры трансформатора:
Масса и габариты
Мощность (различают трансформаторы малой, средней и большой мощности.
Коэффициент полезного действия (КПД)
Существует три режима работы трансформатора:
Режим короткого замыкания
Режим холостого хода
Нормальный режим
Конденсатор – это электрический прибор, способный накапливать и хранить электрические заряды на протяжении небольшого промежутка времени. Классический конденсатор представляет собой два проводника, разделённых между собой диэлектриком.
Конденсаторы классифицируют следующим образом:
Полярный и не полярный
Постоянной и переменной ёмкости
В зависимости от того, какой тип диэлектрика расположен между пластинами конденсатора: если бумага или картон, то бумажный и металлобумажный конденсатор. Если воздух, то воздушный конденсатор и т.д.