पॉवर, थर्मल पॉवर, इलेक्ट्रिक पॉवर आणि इलेक्ट्रिकल सिस्टम म्हणजे काय

ऊर्जा (इंधन ऊर्जा कॉम्प्लेक्स) - अर्थव्यवस्थेचे एक क्षेत्र ज्यामध्ये संसाधने, उत्पादन, परिवर्तन आणि विविध प्रकारच्या ऊर्जेचा वापर समाविष्ट आहे.

ऊर्जा आधुनिक वैज्ञानिक समजामध्ये, हे पदार्थाच्या सर्व प्रकारच्या हालचालींसाठी एक सामान्य उपाय म्हणून समजले जाते. थर्मल, मेकॅनिकल, इलेक्ट्रिकल आणि पदार्थाच्या हालचालीच्या इतर प्रकारांचा भेद.

उर्जा खालील परस्पर जोडलेल्या ब्लॉक्सद्वारे दर्शविली जाऊ शकते:

1. नैसर्गिक ऊर्जा संसाधने आणि खाण उपक्रम;

2. रिफायनरीज आणि तयार इंधनाची वाहतूक;

3. विद्युत आणि थर्मल ऊर्जेचे उत्पादन आणि प्रसारण;

4. ऊर्जा, कच्चा माल आणि उत्पादनांचे ग्राहक.

ब्लॉक्सचा सारांश:

1) नैसर्गिक संसाधने विभागली आहेत:

• अक्षय (सौर, बायोमास, जल संसाधने);

• नूतनीकरणीय (कोळसा, तेल);

2) खाण उपक्रम (खाणी, खाणी, गॅस विहिरी);

3) इंधन प्रक्रिया उपक्रम (संवर्धन, ऊर्धपातन, इंधन शुद्धीकरण);

4) इंधनाची वाहतूक (रेल्वे वाहतूक, टँकर);

5) इलेक्ट्रिकल आणि थर्मल एनर्जीचे उत्पादन (CHP, NPP, HPP);

6) विद्युत आणि थर्मल ऊर्जा (विद्युत नेटवर्क, पाइपलाइन) चे प्रसारण;

7) ऊर्जा, उष्णता (वीज आणि औद्योगिक प्रक्रिया, हीटिंग) चे ग्राहक.

आज ऊर्जा वापरली जाणारी मुख्य रूपे म्हणजे उष्णता आणि वीज. औष्णिक आणि विद्युत ऊर्जेचे उत्पादन, परिवर्तन, वाहतूक आणि वापर यांचा अभ्यास करणाऱ्या ऊर्जा उद्योगांना अनुक्रमे थर्मल पॉवर अभियांत्रिकी म्हणतात.

पाण्याच्या प्रवाहाची ऊर्जा, पूर्वी थेट यांत्रिक उर्जेच्या स्वरूपात वापरली जात होती, आता आहे जलविद्युत प्रकल्पात रूपांतरित विद्युत उर्जेमध्ये. पाण्याच्या ऊर्जेचे विजेमध्ये रूपांतर करण्याच्या प्रक्रियेचा अभ्यास करणाऱ्या ऊर्जा उद्योगाला म्हणतात जलविद्युत.

अणुऊर्जेच्या वापराचा मार्ग उघडल्याने ऊर्जेची एक नवीन शाखा निर्माण झाली- आण्विक किंवा आण्विक ऊर्जा… आण्विक प्रक्रियांची उर्जा थर्मल आणि इलेक्ट्रिकल उर्जेमध्ये रूपांतरित केली जाते आणि या स्वरूपात वापरली जाते.

हलत्या हवेच्या जनतेच्या उर्जेच्या वापराविषयी प्रश्न विचारात घेतले जातात पवन ऊर्जा. पवन ऊर्जा प्रामुख्याने यांत्रिक स्वरूपात वापरले जाते. हे सौर ऊर्जेच्या वापराशी संबंधित आहे सौर उर्जा.

विज्ञान म्हणून उर्जेच्या प्रत्येक शाखेचा सैद्धांतिक आधार या क्षेत्रातील भौतिक घटनांच्या नियमांवर आधारित आहे.

ऊर्जा, मानवी क्रियाकलापांचे सर्वात महत्वाचे क्षेत्र म्हणून, मोठ्या प्रमाणात विकासासाठी बराच वेळ लागतो.

ऊर्जा हा भांडवल-केंद्रित उद्योग आहे. पृथ्वीवरील ऊर्जा प्रकल्पांची शक्ती एक अब्ज किलोवॅटपेक्षा जास्त आहे.

उर्जेच्या विविध प्रकारांची एकता आणि समतुल्यतेची स्पष्ट समज केवळ एकोणिसाव्या शतकाच्या मध्यातच आकाराला आली, जेव्हा काही प्रकारच्या उर्जेचे इतरांमध्ये रूपांतर करण्याचा बराच अनुभव आधीच प्राप्त झाला होता:

• एक वाफेचे इंजिन तयार केले गेले ज्याने उष्णता यांत्रिक उर्जेमध्ये रूपांतरित केली;

• विद्युत उर्जेचे पहिले स्त्रोत शोधले गेले - गॅल्व्हॅनिक पेशी, ज्यामध्ये रासायनिक ऊर्जेचे विद्युत उर्जेमध्ये थेट रूपांतर होते;

• इलेक्ट्रोलिसिसद्वारे, उलट रूपांतरण वारंवार केले जाते - विद्युत उर्जेचे रासायनिक उर्जेमध्ये;

• एक इलेक्ट्रिक मोटर तयार केली गेली ज्यामध्ये विद्युत उर्जेचे यांत्रिक उर्जेमध्ये रूपांतर होते;

• विद्युत ऊर्जेचे उष्णतेमध्ये थेट रूपांतर करण्याची घटना शोधली गेली.

1831 मध्ये, यांत्रिक उर्जेचे विद्युत उर्जेमध्ये रूपांतर करण्याची पद्धत शोधण्यात आली. काही प्रकारच्या ऊर्जेचे इतरांमध्ये रूपांतर करण्यावर मोठ्या प्रमाणावर जमा झालेल्या डेटाचा नैसर्गिक निष्कर्ष हा शोध होता. ऊर्जा संरक्षण आणि परिवर्तनाचा कायदा - भौतिकशास्त्राच्या मूलभूत नियमांपैकी एक.

ऊर्जेच्या रूपांतरणाची गरज या वस्तुस्थितीमुळे आहे की वेगवेगळ्या प्रक्रियांना वेगवेगळ्या प्रकारच्या ऊर्जेची आवश्यकता असते.

उर्जा परिवर्तन हे त्याचे काही रूप इतरांमध्ये रूपांतरित करण्यापुरते मर्यादित नाही. औष्णिक उर्जा शीतलक द्रव (स्टीम, वायू, पाणी), विद्युत उर्जेच्या तपमानाच्या भिन्न मूल्यांवर वापरली जाते - पर्यायी किंवा थेट प्रवाहाच्या स्वरूपात आणि भिन्न व्होल्टेज स्तरांवर.

उर्जेचे परिवर्तन विविध मशीन्स, उपकरणे आणि उपकरणांमध्ये केले जाते, सर्वसाधारणपणे, ऊर्जेचा तांत्रिक आधार बनतो.

त्यामुळे बॉयलर प्लांटमध्ये इंधनाची रासायनिक ऊर्जा उष्णतेमध्ये रूपांतरित होते, स्टीम टर्बाइनमध्ये पाण्याच्या वाफेद्वारे वाहून नेली जाणारी ही उष्णता यांत्रिक उर्जेमध्ये रूपांतरित होते. इलेक्ट्रिक जनरेटरमध्ये विद्युत उर्जेमध्ये रूपांतरित होते.

हायड्रोइलेक्ट्रिक पॉवर प्लांटमध्ये, वॉटर टर्बाइन आणि इलेक्ट्रिक जनरेटरमध्ये, पाण्याच्या प्रवाहाची उर्जा विद्युत उर्जेमध्ये रूपांतरित केली जाते, इलेक्ट्रिक मोटर्समध्ये, विद्युत उर्जेचे यांत्रिक उर्जेमध्ये रूपांतर होते.

विविध प्रकारची ऊर्जा प्राप्त करण्यासाठी, परिवर्तन करण्यासाठी, वाहतूक करण्यासाठी आणि वापरण्यासाठी डिझाइन केलेली विविध मशीन्स, उपकरणे, उपकरणे तयार करण्याच्या आणि वापरण्याच्या पद्धती ऊर्जेच्या सैद्धांतिक पायाच्या संबंधित विभागांवर आधारित आहेत आणि औष्णिक अभियांत्रिकी, इलेक्ट्रिकल यासारख्या तांत्रिक विज्ञानांचे विभाग बनवतात. अभियांत्रिकी, हायड्रॉलिक अभियांत्रिकी आणि पवन अभियांत्रिकी.

ऊर्जा - ऊर्जा क्षेत्राचा एक भाग जो मोठ्या प्रमाणात वीज मिळवणे, ती दूरवर प्रसारित करणे आणि ग्राहकांना वितरित करणे या समस्या हाताळतो, त्याचा विकास विद्युत उर्जा प्रणालीमुळे होतो.

इलेक्ट्रिकल सिस्टीम म्हणजे एकमेकांशी जोडलेले पॉवर प्लांट, इलेक्ट्रिकल आणि थर्मल सिस्टीम, तसेच इलेक्ट्रिकल आणि थर्मल एनर्जीचे ग्राहक, वीज उत्पादन, ट्रांसमिशन आणि वापरण्याच्या प्रक्रियेच्या एकतेने एकत्रित केलेले.

इलेक्ट्रिकल सिस्टम: TPP — एकत्रित उष्णता आणि ऊर्जा प्रकल्प, NPP — अणुऊर्जा प्रकल्प, KES — कंडेन्सिंग पॉवर प्लांट, जलविद्युत संयंत्र - जलविद्युत संयंत्र, 1-6 — थर्मल पॉवर प्लांटमधील वीज ग्राहक

थर्मल कंडेन्सिंग पॉवर प्लांटची योजनाबद्ध

इलेक्ट्रिकल सिस्टम (इलेक्ट्रिकल सिस्टम, ईएस) - पॉवर सिस्टमचा इलेक्ट्रिकल भाग.

इलेक्ट्रिकल सिस्टम आकृती
आकृती एका ओळीच्या प्रतिमेमध्ये दर्शविली आहे, म्हणजे, एक ओळ म्हणजे तीन टप्पे.

पॉवर सिस्टममध्ये तांत्रिक प्रक्रिया

तांत्रिक प्रक्रिया ही प्राथमिक ऊर्जा संसाधन (जीवाश्म इंधन, जलविद्युत ऊर्जा, आण्विक इंधन) अंतिम उत्पादनात (वीज, थर्मल ऊर्जा) रूपांतरित करण्याची प्रक्रिया आहे. तांत्रिक प्रक्रियेचे मापदंड आणि निर्देशक उत्पादनाची कार्यक्षमता निर्धारित करतात.

तांत्रिक प्रक्रिया योजनाबद्धपणे आकृतीमध्ये दर्शविली आहे, ज्यावरून हे पाहिले जाऊ शकते की ऊर्जा रूपांतरणाचे अनेक टप्पे आहेत.

पॉवर सिस्टममधील तांत्रिक प्रक्रियेची योजना: के — बॉयलर, टी — टर्बाइन, जी — जनरेटर, टी — ट्रान्सफॉर्मर, पॉवर लाइन — पॉवर लाइन

बॉयलर के मध्ये, इंधनाची ज्वलन ऊर्जा उष्णतेमध्ये रूपांतरित होते. बॉयलर एक स्टीम जनरेटर आहे. टर्बाइनमध्ये थर्मल एनर्जीचे यांत्रिक उर्जेमध्ये रूपांतर होते. जनरेटरमध्ये, यांत्रिक ऊर्जा विद्युत उर्जेमध्ये रूपांतरित होते. स्टेशनपासून ग्राहकापर्यंत पॉवर लाइनसह त्याच्या ट्रान्समिशनच्या प्रक्रियेत विद्युत उर्जेचे व्होल्टेज बदलले जाते, जे ट्रांसमिशनची कार्यक्षमता सुनिश्चित करते.

तांत्रिक प्रक्रियेची कार्यक्षमता या सर्व जोडण्यांवर अवलंबून असते. त्यामुळे, बॉयलर, थर्मल पॉवर प्लांट टर्बाइन, जलविद्युत प्रकल्पांचे टर्बाइन, अणुभट्ट्या, विद्युत उपकरणे (जनरेटर, ट्रान्सफॉर्मर, पॉवर लाईन्स) यांच्या ऑपरेशनशी संबंधित कार्यांचे एक कॉम्प्लेक्स आहे. , इ.). ऑपरेशनल उपकरणांची रचना, त्याचे चार्जिंग आणि वापरण्याची पद्धत निवडणे आणि सर्व निर्बंधांचे पालन करणे आवश्यक आहे.

इलेक्ट्रिकल इंस्टॉलेशन - एक स्थापना ज्यामध्ये वीज तयार केली जाते, उत्पादित केली जाते किंवा वापरली जाते, वितरित केली जाते. हे असू शकते: उघडे किंवा बंद (घरातील).

पॉवर प्लांट - एक जटिल तांत्रिक कॉम्प्लेक्स ज्यावर नैसर्गिक स्त्रोताची उर्जा विद्युत प्रवाह किंवा उष्णतेच्या उर्जेमध्ये रूपांतरित केली जाते.

हे लक्षात घेतले पाहिजे की ऊर्जा प्रकल्प (विशेषत: थर्मल, कोळशावर आधारित) हे ऊर्जा क्षेत्रातील पर्यावरणीय प्रदूषणाचे मुख्य स्त्रोत आहेत.

इलेक्ट्रिक सबस्टेशन - समान वारंवारतेसह वीज एका व्होल्टेजमधून दुसर्‍या व्होल्टेजमध्ये रूपांतरित करण्यासाठी डिझाइन केलेली इलेक्ट्रिकल स्थापना.

पॉवर ट्रान्समिशन (पॉवर लाईन्स) - स्ट्रक्चरमध्ये पॉवर लाईन्सची एलिव्हेटेड सबस्टेशन्स आणि डिसेंडिंग सबस्टेशन्स (वायर, केबल्स, सपोर्ट्सची सिस्टीम) यांचा समावेश होतो.

ग्रिड वीज - पॉवर लाईन्स आणि सबस्टेशन्सचा संच, उदा. पॉवर कनेक्ट करणारी उपकरणे ऊर्जा ग्राहक.