Rendszerek energiaellátása 1. előadás

Az előadások a következő témára: "Rendszerek energiaellátása 1. előadás"— Előadás másolata:

1 Rendszerek energiaellátása 1. előadás
Energia szolgáltatók (EON), Ipari szakmai felügyelet,  Magyar Energia Hivatal (MEH), Nagy és kisfogyasztók. A leggyakoribb energia szolgáltatási hibák Teljes feszültség kimaradás (számítógépek) Feszültség letörések Feszültség csúcsok A villamos energia minőségi problémái Harmonikus torzítás (Fogyasztói hiba) Megoldás: jó tervezés, szűrés Feszültség kimaradások (Szolgáltató  Fogyasztó) áramkimaradás-termelés kiesés) félvezetőgyártás  termelési veszteség, papírgyártás  hosszú újraindítási idő Megoldás: redundancia, alternatív tápellátási út, UPS, tervezett karbantartási eljárások Feszültség ingadozások Feszültség letörések és emelkedések (Hálózati hiba) Tranziensek (Nagyfrekvenciás események, rövid lefolyásúak, induktív kapacitív elemek ki-be kapcsolásakor, villámcsapásból származó) Megoldás: védelmek alkalmazása

2 Rendszerek energiaellátása 1. előadás
Az energiaellátás alapfogalmai 1. Akkumulátor Tölthető áramforrás, villamos energia kémiai energiává alakul, majd áram kivételkor vissza. Ipari méretekben nem alkalmas energia tárolására. 2. Alállomás Villamos hálózati csomópont, azonos feszültségszintű hálózati elemeket kapcsolókkal, szakaszolókkal, míg különböző feszültségszinteket transzformátorok beépítésével kapcsolnak össze. Itt mérik az egyes vezetékekben áramló teljesítményeket és az ellátás minőségi jellemzőit. 3. Áram Töltések (elektronok, ionok) rendezett irányú mozgása, mely feszültségkülönbség hatására jön létre zárt áramkörben. 4. Áramerősség A vezető bármely keresztmetszetén áthaladó töltésmennyiség és az idő hányadosa. Mértékegysége: [A] amper

3 Rendszerek energiaellátása 1. előadás
5. Áramszolgáltató A fogyasztói igényeket közvetlenül kiszolgáló szervezetek, melyek az energiát a nagykereskedőktől vásárolják és a végfelhasználók felé értékesítik. 6. Elektrofilter Porleválasztó berendezés, ez erőművek füstgázaiból a porrészecskék elektrosztatikus úton történő leválasztására szolgál. 7. Energia Fizikai munkavégző képesség. Munka - energia rokon fogalmak, az energia a munkavégzés lehetőségét, a munka a munkavégzésre fordított energia mennyiségét jelenti. Az energia a teljesítmény és az idő szorzata. A villamos energetikában [KWh] 8. Energiafajták Kémiai Tüzelőanyag kémiai energiája > hőenergia > mechanikai > villamos energia Atomenergia Hőenergia Helyzeti Mechanikai Elektromágneses tér

4 Rendszerek energiaellátása 1. előadás
9. Energiaforrások Hagyományos Megújul ó szén, kőolaj, földgáz, nukleáris szél, nap, geotermikus, vízi, hullám, stb. 10. Erőmű Villamosenergia ipari méretekben való előállítására szolgáló létesítmény. A primer energiahordozó szerint, valamint az átalakítás technológiája szerint lehetnek: Hőerőművek (szén, kőolaj, gáztüzelésű, atom, gázturbinás) megújuló energiaforrással működő 11. Erőművek üzemmódjai Alaperőmű Paks Menetrendtartó Hőerőművek Csúcserőmű Gyorsindítású gázturbinás erőmű 12. Feszültség A villamosság egyik alapmennyisége: [V] A villamosenergia iparban használt értékei: 0,4kV 6kV, 10kV, 20kV, 35kV, 120kV, 220kV, 400kV, 750kV

5 Rendszerek energiaellátása 1. előadás
13. Fogyasztó Olyan berendezés amely elektromos energiát valamilyen más energiává alakit át. Mechanikai energiává Kémiai energiává Hőenergiává Fényenergiává Villanymotor Akkumulátor Fűtőberendezések Izzólámpa, fénycső 14. Forgótartalék Azonnal rendelkezésre álló tartalék teljesítmény, az üzemben lévő generátorok ki nem használt teljesítménye, a rendszerben lévő ingadozások és a frekvencia szabályozására. 15. Hálózat A villamos energiát az előállítás helyéről a fogyasztókig eljuttató vezetékek és berendezések összessége. A feszültség szintjei szerint lehetnek: Alaphálózat: 400kV, 220kV Főelosztó hálózat: 120kV Elosztó hálózat: 20kV, 10kV, 0,4kV

6 Rendszerek energiaellátása 1. előadás
16. Háromfázisú áram A villamos energia előállításának, szállításának, felhasználásának alapja. A háromfázisú átvitel során a három vezetéken azonos feszültségű de a periódusidő harmadával eltolt áram folyik. 17. Hidegtartalék Tartalék teljesítmény, az erőművekben üzemen kívül lévő berendezések összteljesítménye amelyek az rendszerirányító utasítására bármikor elindíthatók 18. Hőenergia A hőmérséklet emelésekor felvett, csökkentésekor leadott energia mennyisége. Joule [j] 19. Katalizátor Kémiai reakciókat gyorsító berendezés. Széntüzelésű erőművekben a káros nitrogénoxidot bizonyos fémek segítségével (amelyek a folyamatban nem vesznek részt) szétbontják. 20. Kőolaj Évmilliókkal ezelőtt elpusztult élőlények bomlási anyagaiból keletkezett és tároló kőzetekben felhalmozódott ásványi anyag.

7 Rendszerek energiaellátása 1. előadás
21. Megújuló energiaforrás Olyan energiahordozók amelyek felhasználásuk során nem fogynak el, alkalmazásukkal a környezet nem szennyeződik, és a Föld energiakészlete nem csökken. Vízenergia, szél, nap, geotermikus, biomassza, árapály, stb. Alternatív erőműveknek is nevezzük. 22. Napelem A nap energiáját fotoelektromos úton alakítja villamos energiává Alapelve hogy két félvezető határrétegére eső fény feszültségkülönbséget hoz létre a félvezetőben. 23. Napenergia Napsugárzás formájában a földre jutó energia. (Naperőmű) Hogy is van ez? 24. Primer tartalék Tartalék teljesítmény, a forgó tartaléknak a frekvencia változása esetén automatikusan felhasználásra kerülő része. Értéke a teljes villamosenergia rendszer összteljesítményének 1%. 25. Szekunder tartalék Tartalék teljesítmény, a forgó tartalékból és a gyorsindítású (15 percen belül) nyílt ciklusú gázturbinák teljesítményéből tevődik össze.

8 Rendszerek energiaellátása 1. előadás
25. Szén Évmilliókkal ezelőtt elpusztult növényi maradványokból képződött a földfelszín alatt, nagy nyomáson levegő kizárása mellett. Minőségét a kora határozza meg. 26. Vízerőmű A víz helyzeti energiáját hasznosító erőmű típus. Átfolyó és tározós rendszerű lehet. Előnyei: a gyors indíthatóság, rugalmas terhelhetőség, minimális üzemeltetési költség. Hátrányok: Létesítéséhez földrajzi adottságok kellenek, jelentős beruházási költség. 27. Zárlat A szigetelés meghibásodása miatt két vagy több vezető között létrejövő nem szándékolt kapcsolat. A zárlati hely ellenállása jóval kisebb a normál terhelésnél így jelentősen nagyobb áram folyhat a megengedettnél. Megoldás: zárlatvédelem.

9 Rendszerek energiaellátása 1. előadás
28. Túlterhelés A villamosenergia-rendszer minden elemét (generátor, vezeték, transzformátor) meghatározott teljesítmény átvitelére tervezik. Ennek túllépése esetén a berendezés sérülhet. A villamos védelmek egyik feladata, hogy a berendezéseket a túlterheléstől megvédjük. 29. Transzformátor A feszültség, áramerősség és az impedancia átalakítására szolgáló berendezés. A váltakozó áramú villamos energia felhasználásának elterjedését a transzformátor megalkotása tette lehetővé. A transzformátor működésének magyar tudósok által kidolgozott alapja a közös vasmagon lévő két különböző menetszámú tekercselés. A kivezetéseken a feszültség egyenesen, az áramerősség fordítottan arányos a menetszámmal. A transzformátor a villamos energia átalakítását nagyon kis veszteséggel teszi lehetővé. 30. Ohm törvénye A villamosenergia-rendszerben a teljesítményáramlásokat meghatározó egyik alaptörvény.

10 Rendszerek energiaellátása 1. előadás
31. Nagyfeszültségű hálózat Az alaphálózatból és a főelosztó hálózatból álló villamosenergia-szállító rendszer. Feszültségszintje: 400, 220 és 120 kV. 32. Középfeszültségű hálózat A villamos-energia ellátásban ………………….. nevezzük a 10 kV-os, 20 kV-os és 35 kV-os feszültségű hálózatot. 33. Kisfeszültségű hálózat A villamos-energia ellátásban kisfeszültségű hálózatnak nevezzük a 400/230 V-os hálózatot. A háztartási fogyasztók a kisfeszültségű hálózatra csatlakoznak. 34. Kirchhoff törvények A villamos-energia áramlását meghatározó fizikai törvények. A villamos-energiaszállítások és a rendszerirányítás számára fontos, a Kirchhoff törvényekből következő törvényszerűség, hogy hurkolt hálózatban az egyes ágakon folyó áramok erősége fordítottan arányos az ágak ellenállásával. 32. Generátor Mechanikai energiát villamos energiává alakító berendezés. Fő részei: az állórész háromfázisú tekercselésének kivezetései jelentik a háromfázisú váltakozó áram forrását; a forgórész, melyet a turbina forgat, és melynek elektromágneses terét a gerjesztő biztosítja. A generátornak két alapvető típusa van: a turbógenerátor, melyet a hőerőművekben alkalmaznak, illetve a hidrogenerátor, melyet a vízerőművekbe építenek be.

11