AC / DC. Kurs SEP Pojęcia podstawowe. PRĄD. Politechnika Wrocławska Wydział Elektroniki W-4, Katedra K-4. Wrocław 2014

Transkrypt

1 Kurs SEP Pojęcia podstawowe. Wrocław 2014 PRĄD AC / DC 1

2 Wytwarzanie Podstawoweźródła energii elektrycznej naświecie Energia elektryczna jest wytwarzana na drodze przemiany innych rodzajów energii (chemiczna, cieplna, mechaniczna). Źródła energii konwencjonalne (paliwa kopalne) energia jądrowa odnawialne źródła energii Energia cieplna 2

3 Wytwarzanie Elektrownie w Polsce Nazwa Moc [MW] - węgiel brunatny Bełchatów 4320 Turów 2000 Pątnów 1600 Adamów węgiel kamienny Kozienice 2600 Opole 2160 Dolna Odra 1708 Połaniec 1600 Rybnik 1670 Jaworzno III 1245 Łaziska 1100 Łagisza 875 Ostrołęka 720 Siersza 720 Skawina 550 -szczytowo pompowe Żarnowiec 680 Porąbka -Żar 500 Żydowo 152 Solina 138 Młoty (w budowie) 700 -wodne przepływowe Brzeg Dolny (Odra) 10,0 Żar (Wda) 9,0 Czchów (Dunajec) 8,4 Myczkowce (San) 8,3 Pilchowice (Bóbr) 7,4 Wrocław (Odra) 1,6 3

4 Elektrownie cieplne Elektrownie cieplne konwencjonalne Zależnie od paliwa, na energię elektryczną zamienia się % energii chemicznej zawartej w paliwie. 4

5 Elektrownia węglowa Turbina 5

6 Chłodnia kominowa Elektrownia Bełchatów 6

7 Elektrownie jądrowe 7

8 Elektrownia jądrowa Elektrownia jądrowa 8

9 Elektrownia jądrowa Elektrownia jądrowa 9

10 Elektrownia jądrowa Elektrownia jądrowa 10

11 Elektrownia jądrowa Elektrownia wodna Wykorzystanie energii potencjalnej wody przepływającej ze zbiornika położonego wyżej do niższego lub wykorzystanie wody przepływającej rzeką. Gdy jest duże zapotrzebowanie na energię elektryczną (szczyt) - elektrownia dostarcza energię do systemu elektroenergetycznego. Gdy system ma nadwyżkę mocy (noc) - woda pompowana jest ze zbiornika dolnego do górnego. Hydrogenerator - pracuje jako generator lub jako silnik napędzający pompy. 11

12 Elektrownia Itaipu Brazylia MW. Elektrownia pokrywa pełne zapotrzebowanie Paragwaju i jedną trzecią potrzeb Brazylii. Elektrownia Trzech Przełomów - Chiny MW 12

13 Elektrownia Trzech Przełomów - Chiny Zatopiono obszar 17 dużych miast, 140 miasteczek i ponad 3000 wsi. Przesiedlono 1,4mln osób W konsekwencji zatopieniu uległo także ponad 1600 dotychczas istniejących fabryk i kopalń, oraz 1300 stanowisk archeologicznych. Przemieszczenie po uruchomieniu zapory 40 mld ton wody 100 metrów nad poziom morza spowodowało mierzalne, choć nieistotne w praktyce, skutki dla obrotu Ziemi: oś obrotu przechyliła się nieco, przesuwając biegun geograficzny o 2 cm, a doba wydłużyła się o 0,06 mikrosekundy. Elektrownie wiatrowe 13

14 Elektrownie wiatrowe 1 MW mocy elektrycznej = wirnik turbiny ośr. 50 m Elektrownia konwencjonalna o mocy 1000 MW = 1000 wiatraków Przy założeniu, że elektrownie wiatrowe pracują ok godzin rocznie, należy zapewnić ok elektrowni wiatrowych o mocy 1000 MW. Elektrownie wiatrowe Czynniki negatywne: -zagospodarowanie terenu i wykorzystanie gruntów, -wpływ na krajobraz, -efekty akustyczne generowane przez łopaty (infradźwięki, niskoczęstotliwościowy hałas), -wibracje, -wpływ na ptaki, nietoperze i inne zwierzęta, -zakłócenia komunikacji elektromagnetycznej (odbijanie fal i cząstek), -wpływ na działanie radarów, 14

15 Elektrownie słoneczne Elektrownie słoneczne 15

16 Elektrownie słoneczne GENERATOR 16

17 SILNIK Instytut Telekomunikacji, Teleinformatyki i Akustyki MOC ELEKTRYCZNA S = U I Q = U I sinϕ P = U I cosϕ P cosϕ = S Q tg ϕ = P 17

18 Pomiar mocy biernej wymaga zrealizowania przesunięcia prądu lub napięcia o pi/2 (zamiast kosinusa jest sinus). Przesunięcie może nastąpić w samym przyrządzie, ale najczęściej wykorzystuje się właściwości przesunięć fazowych napięć układu 3-fazowego. 18

19 19

20 MOC ELEKTRYCZNA P- moc gaszenia pragnienia P cosϕ = S Q tg ϕ = P MOC ELEKTRYCZNA 3-faz P = U I cosϕ = 3 U I cosϕ Q = U I sinϕ = 3 U I sinϕ S = U I = 3 U I U 0 U I = I 0 - napięcie fazowe (230V) - napięcie międzyprzewodowe (międzyfazowe) - dla połączenia w gwiazdę prąd fazowy = prąd przewodowy 20

21 Sieci przesyłowe Podział sieci elektroenergetycznych 21

22 Podział sieci elektroenergetycznych Krajowy System Elektroenergetyczny 22

23 Linie przesyłowe Linie przesyłowe 23

24 Akty prawne Hierarchia polskich aktów prawnych. - Ustawy uchwalone przez Sejm RP. - Przepisy w tym techniczno-budowlane wydawane m. in. przez ministrów kierujących resortami gospodarki narodowej. - Polskie normy ustanowione przez PKN. - Normy SEP. W Polsce ustawy i przepisy opracowane przez polskich autorów powinny być zgodne z dyrektywami Unii Europejskiej Akty prawne Ustawy - akty prawne, które zawierają postanowienia o charakterze ogólnym. Na ich postawie opracowuje się przepisy wykonawcze. Rozporządzenia - opracowane na postawie ustaw jako przepisy wykonawcze. STOSOWANIE POSTANOWIEŃ I ROZPORZĄDZEŃ JEST OBOWIĄZKOWE Normy - zawierają postanowienia szczegółowe a ich realizacja nie jest obowiązkowa, choć mogą być wprowadzone do obowiązkowego stosowania po przywołaniu ich w polskich przepisach. 24

25 Akty prawne - USTAWY Prawo Energetyczne (obowiązuje od 5 grudnia 1997 r.) Ustawa z dnia 15 lipca 2003 r. w sprawie ogłoszenia jednolitego teksu ustawy (Dz. U nr. 153 z 2003 r. poz. 1504). Prawo Budowlane (obowiązuje od 7 lipca 1994 r.) Ustawa z dnia 7 lipca 1994 r. (tekst jednolity Dz. U nr. 106 z 2000 r. poz z późniejszymi zmianami). Akty prawne - ROZPORZĄDZENIA Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 r. w sprawie warunków technicznych jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie ( Dz. U nr 75 z 2002 r.,poz.690. wraz z późniejszymi zmianami). 25

26 Akty prawne - NORMA Norma PN-IEC obejmuje instalacje elektryczne: 1. do 1000 V prądu przemiennego V prądu stałego. Norma PN-IEC podzielona na części: 1.Zakres, przedmiot i wymagania podstawowe. 2.Definicje. 3.Ustalenie ogólnych charakterystyk. 4.Ochrona dla zapewnienia bezpieczeństwa. 5.Dobór i montaż wyposażenia elektrycznego. 6.Sprawdzanie. 7.Wymagania dotyczące specjalnych instalacji lub lokalizacji. Akty prawne - NORMA Norma obejmuje: obwody nie będące obwodami wewnętrznymi urządzeń, pracujące przy napięciu przekraczającym 1000V, lecz zasilane napięciem nie przekraczającym 1000V prądu przemiennego: np. obwody lamp wyładowczych, filtrów elektrostatycznych, wszystkie obwody odbiorcze instalowane na zewnątrz obiektów budowlanych, oprzewodowania nie ujęte w normach wyrobu, oprzewodowanie stałe przeznaczone dla telekomunikacji, sygnalizacji, sterowania, i podobnych celów (z wyjątkiem wewnętrznych połączeń urządzeń), obwody instalacji rozbudowywanych lub zmienianych w całości lub w części. 26

27 Akty prawne - NORMA Norma PN-IEC arkusze: Akty prawne - NORMA 27

28 Akty prawne - NORMA 28