Лекция № 1

Введение в электроэнергетику. Цели и задачи курса. Основные понятия. Номинальные напряжения

План.

1. Физическая природа электричества.

2. Свойства электроэнергии.

3. Цель и задачи курса.

4. Электрическая сеть, как часть электрической системы.

5. Номинальные напряжения. Область их использования.

Физическая природа электричества

Физическая природа электричества может рассматриваться в двух аспектах:

• корпускулярном (молекулярном), т.е. в виде потока электронов;

• в волновом, т.е. в виде электромагнитного поля, которое имеет различные проявления в электроэнергетике.

При молекулярном аспекте за единицу энергии принимают 1 МэВ, при вол-новом – 1 кВт·ч. Их соотношение таково:

1 МэВ = 4,42·10^-201 кВт·ч.

Соотношение этих величин подчеркивает, что энергетические задачи должны рассматриваться не в молекулярном, а в волновом аспекте.

Передача электроэнергии тоже рассматривается в волновом аспекте. Линия электропередач не транспортирует электричество, как каналы транспортируют воду. Она является волноводом, который заставляет энергию следовать по опре-деленному пути. Такой волновод является наиболее простым средством передачи энергии при волнах малой длины.

Свойства электроэнергии

Та огромная роль, которую играет электроэнергия в нашей жизни обусловле-на следующими ее свойствами:

• легкость передачи на большие расстояния по сравнению с другими видами энергии;

• возможность преобразований в другие виды энергий с высоким к.п.д. независимо от ее количества. Поэтому нет необходимости в ее хранении;

• электроэнергия проявляется в виде потока, который раздробить на части легче, чем другие энергетические потоки (уголь, нефтепродукты);

• потребление электроэнергии может плавно меняться от нуля до максимума в зависимости от хода самого процесса производства или нагрузки рабочего механизма;

• возможность значительной концентрации мощности при производстве электроэнергии;

• поток электроэнергии можно представить непрерывным или перио-дическим в виде синусоиды. Такое представление наиболее удобно для информационных потоков. Поэтому ЛЕП часто используются и для передачи информации;

• электроэнергия является наиболее чистым видом энергии и наимешьшей степени загрязняет окружающую среду;

• ориентация на использование трехфазного тока придала использованию электроэнергии однородность.

Цель и задачи курса

Цель изучения дисциплины заключается в формировании знаний в области теории расчетов и анализа установившихся режимов электрических систем и се-тей и управления ими, а также в области их проектирования.

К основным задачам относятся:

• ознакомление с физической сущностью явлений, которые сопровождают процесс производства, распределения и потребления электроэнергии;

• составление схем замещения отдельных элементов сети и участка элект-рической сети в целом;

• определение их параметров;

• расчет различных режимов электрических сетей и систем и их анализ;

• разработка рекомендаций по улучшению режимов.

Курс основывается на дисциплинах “Математика”, “Физика”, “Технология производства электроэнергии”, “Теоретические основы электротехники”. Курс предваряет дисциплины “Электрооборудование станций и подстанций”, “Релейная защита”, “Переходные процессы в элетрических системах”.