बिजली का उत्पादन करने के लिए क्या उपयोग किया जाता है। विद्युत ऊर्जा का उत्पादन, संचरण और खपत

खोखलोवा क्रिस्टीना

"विद्युत ऊर्जा का उत्पादन, संचरण और उपयोग" विषय पर प्रस्तुति

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प्रस्तुति विद्युत ऊर्जा खोखलोवा क्रिस्टीना का उत्पादन, संचरण और उपयोग, ग्रेड 11, माध्यमिक विद्यालय नंबर 64

प्रस्तुति योजना बिजली उत्पादन बिजली संयंत्रों के प्रकार वैकल्पिक स्रोतऊर्जा विद्युत संचरण विद्युत उपयोग

कई प्रकार के बिजली संयंत्र हैं: बिजली संयंत्रों के प्रकार टीपीपी एचपीपी एनपीपी

थर्मल पावर प्लांट (टीपीपी), एक बिजली संयंत्र जो जीवाश्म ईंधन के दहन के दौरान जारी तापीय ऊर्जा के रूपांतरण के परिणामस्वरूप विद्युत ऊर्जा उत्पन्न करता है। थर्मल पावर प्लांट में, ईंधन की रासायनिक ऊर्जा को पहले यांत्रिक और फिर विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित किया जाता है। ऐसे बिजली संयंत्र के लिए ईंधन कोयला, पीट, गैस, तेल शेल, ईंधन तेल हो सकता है। सबसे किफायती बड़े थर्मल स्टीम टर्बाइन पावर प्लांट हैं। हमारे देश में अधिकांश थर्मल पावर प्लांट कोयले की धूल का उपयोग ईंधन के रूप में करते हैं। 1 kWh बिजली पैदा करने में कई सौ ग्राम कोयला लगता है। स्टीम बॉयलर में, ईंधन द्वारा छोड़ी गई 90% से अधिक ऊर्जा भाप में स्थानांतरित हो जाती है। टर्बाइन में, स्टीम जेट की गतिज ऊर्जा रोटर में स्थानांतरित हो जाती है। टर्बाइन शाफ्ट जनरेटर शाफ्ट से सख्ती से जुड़ा हुआ है। टीपीपी

टीपीपी टीपीपी में उप-विभाजित हैं: संघनक (सीपीपी) वे केवल विद्युत ऊर्जा उत्पन्न करने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं। जिला महत्व के बड़े आईईएस को राज्य जिला बिजली संयंत्र (जीआरईएस) कहा जाता है। बिजली के अलावा संयुक्त ताप और बिजली संयंत्र (सीएचपी) का उत्पादन करते हैं थर्मल ऊर्जाजैसा गर्म पानीऔर युगल।

हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर स्टेशन (HPP), संरचनाओं और उपकरणों का एक परिसर जिसके माध्यम से पानी के प्रवाह की ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित किया जाता है। हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर स्टेशन में हाइड्रोलिक संरचनाओं की एक श्रृंखला होती है जो पानी के प्रवाह की आवश्यक एकाग्रता प्रदान करती है और दबाव बनाती है, और बिजली उपकरण जो दबाव में चलती पानी की ऊर्जा को यांत्रिक घूर्णी ऊर्जा में परिवर्तित करती है, जो बदले में विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित हो जाती है। . एक पनबिजली स्टेशन का दबाव एक बांध द्वारा, या एक व्युत्पत्ति द्वारा, या एक बांध और एक व्युत्पत्ति द्वारा एक साथ उपयोग किए गए खंड में नदी के गिरने की एकाग्रता से बनाया जाता है। हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर स्टेशन

एचपीपी पावर एचपीपी को भी इसमें विभाजित किया गया है: एचपीपी पावर दबाव, हाइड्रो टर्बाइन में इस्तेमाल होने वाले पानी के प्रवाह और हाइड्रोइलेक्ट्रिक यूनिट की दक्षता पर निर्भर करता है। कई कारणों से (उदाहरण के लिए, जलाशयों में जल स्तर में मौसमी परिवर्तन, बिजली व्यवस्था के भार में परिवर्तनशीलता, जलविद्युत इकाइयों या हाइड्रोलिक संरचनाओं की मरम्मत, आदि), पानी का सिर और प्रवाह लगातार बना रहता है। परिवर्तन, और, इसके अलावा, एचपीपी की शक्ति को विनियमित करते समय प्रवाह में परिवर्तन होता है। उच्च दबाव (60 मीटर से अधिक) मध्यम दबाव (25 से 60 मीटर तक) कम दबाव (3 से 25 मीटर तक) मध्यम (25 मेगावाट तक) शक्तिशाली (25 मेगावाट से अधिक) छोटा (5 मेगावाट तक)

एचपीपी के बीच एक विशेष स्थान पर कब्जा है: हाइड्रोस्टोरेज पावर प्लांट (पीएसपीपी) विद्युत ऊर्जापंप किए गए भंडारण बिजली संयंत्रों द्वारा उपयोग किया जाता है, जो पंप मोड में काम कर रहे हैं, जलाशय से पानी को ऊपरी भंडारण पूल में पंप करते हैं। लोड पीक के दौरान, संचित ऊर्जा को पावर ग्रिड में वापस कर दिया जाता है।टाइडल पावर प्लांट (टीपीपी) टीपीपी समुद्री ज्वार की ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करते हैं। ज्वारीय जलविद्युत संयंत्रों की विद्युत शक्ति, ज्वार की आवधिक प्रकृति से जुड़ी कुछ विशेषताओं के कारण, केवल बिजली प्रणालियों में बिजली संयंत्रों को विनियमित करने की ऊर्जा के संयोजन में उपयोग की जा सकती है, जो ज्वारीय बिजली संयंत्रों की बिजली विफलताओं के दौरान क्षतिपूर्ति करती है। दिन या महीने।

रिएक्टर में किसके परिणामस्वरूप ऊष्मा निकलती है? श्रृंखला अभिक्रियाकुछ भारी तत्वों का परमाणु विखंडन, फिर, जैसा कि पारंपरिक थर्मल पावर प्लांट (टीपीपी) में होता है, इसे बिजली में बदल दिया जाता है। जीवाश्म ईंधन पर चलने वाले थर्मल पावर प्लांट के विपरीत, परमाणु ऊर्जा संयंत्र परमाणु ईंधन (233U, 235U, 239Pu पर आधारित) पर काम करते हैं। यह स्थापित किया गया है कि दुनिया के परमाणु ईंधन (यूरेनियम, प्लूटोनियम, आदि) के ऊर्जा संसाधन ऊर्जा संसाधनों से काफी अधिक हैं प्राकृतिक संसाधनजैविक, ईंधन (तेल, कोयला, प्राकृतिक गैसऔर आदि।)। इसके अलावा, विश्व अर्थव्यवस्था के तकनीकी उद्देश्यों के लिए कोयले और तेल की खपत की बढ़ती मात्रा को ध्यान में रखना आवश्यक है। रसायन उद्योग, जो ताप विद्युत संयंत्रों का एक गंभीर प्रतियोगी बनता जा रहा है। परमाणु संयंत्र

एनपीपी अक्सर, 4 प्रकार के थर्मल न्यूट्रॉन रिएक्टरों का उपयोग करते हैं: एक पानी शीतलक के साथ ग्रेफाइट-पानी रिएक्टर और एक पानी शीतलक के साथ एक ग्रेफाइट मॉडरेटर और एक मॉडरेटर के रूप में भारी पानी और एक मॉडरेटर और शीतलक के रूप में साधारण पानी के साथ पानी-पानी रिएक्टर गैस कूलेंट और ग्रेफाइट मॉडरेटर के साथ ग्रैफिटो-गैस रिएक्टर

मुख्य रूप से उपयोग किए जाने वाले प्रकार के रिएक्टर की पसंद मुख्य रूप से रिएक्टर वाहक में संचित अनुभव के साथ-साथ आवश्यक की उपलब्धता से निर्धारित होती है औद्योगिक उपकरण, कच्चे माल के भंडार, आदि। रिएक्टर और इसकी सर्विसिंग प्रणालियों में शामिल हैं: रिएक्टर स्वयं के साथ जैविक सुरक्षा, हीट एक्सचेंजर्स, पंप या गैस ब्लोअर जो सर्किट के संचलन के लिए शीतलक, पाइपलाइनों और वाल्वों को प्रसारित करते हैं, परमाणु ईंधन को फिर से लोड करने के लिए उपकरण, विशेष वेंटिलेशन सिस्टम, आपातकालीन शीतलन प्रणाली, आदि। एनपीपी कर्मियों को विकिरण जोखिम से बचाने के लिए, रिएक्टर है जैविक सुरक्षा से घिरा हुआ है, जिसके लिए मुख्य सामग्री कंक्रीट, पानी, सर्पीन रेत है। रिएक्टर सर्किट उपकरण पूरी तरह से सील होना चाहिए। परमाणु संयंत्र

वैकल्पिक ऊर्जा स्रोत। सौर ऊर्जा सौर ऊर्जा सबसे अधिक सामग्री-गहन प्रकार के ऊर्जा उत्पादन में से एक है। सौर ऊर्जा के बड़े पैमाने पर उपयोग में सामग्री की आवश्यकता में भारी वृद्धि होती है, और इसके परिणामस्वरूप, कच्चे माल के निष्कर्षण, उनके संवर्धन, सामग्री के उत्पादन, हेलियोस्टैट्स, कलेक्टरों, अन्य उपकरणों के निर्माण के लिए श्रम संसाधनों के लिए, और उनका परिवहन। पवन ऊर्जा गतिमान वायु द्रव्यमान की ऊर्जा बहुत अधिक होती है। पवन ऊर्जा का भंडार ग्रह की सभी नदियों के जलविद्युत के भंडार से सौ गुना अधिक है। पृथ्वी पर लगातार और हर जगह हवाएँ चलती हैं। वातावरण की परिस्थितियाँएक विशाल क्षेत्र में पवन ऊर्जा के विकास की अनुमति दें। वैज्ञानिकों और इंजीनियरों के प्रयासों से आधुनिक पवन टर्बाइनों के विभिन्न प्रकार के डिजाइन तैयार किए गए हैं। पृथ्वी की ऊर्जा पृथ्वी की ऊर्जा न केवल अंतरिक्ष को गर्म करने के लिए उपयुक्त है, जैसा कि आइसलैंड में है, बल्कि बिजली पैदा करने के लिए भी है। गर्म भूमिगत झरनों का उपयोग करने वाले बिजली संयंत्र लंबे समय से काम कर रहे हैं। पहला ऐसा बिजली संयंत्र, जो अभी भी काफी कम शक्ति वाला है, 1904 में छोटे इतालवी शहर लार्डेरेलो में बनाया गया था। धीरे-धीरे, बिजली संयंत्र की क्षमता बढ़ी, अधिक से अधिक नई इकाइयां चालू हुईं, गर्म पानी के नए स्रोतों का उपयोग किया गया, और आज स्टेशन की शक्ति पहले ही 360 हजार किलोवाट के प्रभावशाली मूल्य तक पहुंच गई है।

सूर्य ऊर्जा वायु ऊर्जा पृथ्वी ऊर्जा

बिजली पारेषण बिजली उपभोक्ता हर जगह हैं। यह ईंधन और जल संसाधनों के स्रोतों के करीब अपेक्षाकृत कम जगहों पर उत्पादित होता है। इसलिए, कभी-कभी सैकड़ों किलोमीटर तक की दूरी तक बिजली पहुंचाना आवश्यक हो जाता है। लेकिन लंबी दूरी पर बिजली का संचार जुड़ा हुआ है उल्लेखनीय नुकसान. तथ्य यह है कि, विद्युत लाइनों से बहते हुए, करंट उन्हें गर्म करता है। जूल-लेन्ज़ कानून के अनुसार, लाइन के तारों को गर्म करने पर खर्च की जाने वाली ऊर्जा सूत्र द्वारा निर्धारित की जाती है: क्यू \u003d I 2 Rt जहां R लाइन प्रतिरोध है। लंबी लाइन के साथ, विद्युत संचरण आम तौर पर असंवैधानिक हो सकता है। नुकसान को कम करने के लिए, आप तारों के क्रॉस सेक्शन के क्षेत्र को बढ़ा सकते हैं। लेकिन आर में 100 के एक कारक की कमी के साथ, द्रव्यमान को भी 100 के कारक से बढ़ाया जाना चाहिए। अलौह धातु की ऐसी खपत की अनुमति नहीं दी जानी चाहिए। इसलिए, लाइन में ऊर्जा के नुकसान को दूसरे तरीके से कम किया जाता है: लाइन में करंट को कम करके। उदाहरण के लिए, धारा में 10 के एक कारक की कमी से कंडक्टरों में जारी गर्मी की मात्रा 100 गुना कम हो जाती है, अर्थात, तार के सौ गुना भार के समान प्रभाव प्राप्त होता है। इसलिए, बड़े बिजली संयंत्रों में स्टेप-अप ट्रांसफार्मर लगाए जाते हैं। ट्रांसफार्मर लाइन में वोल्टेज को उतना ही बढ़ा देता है, जितना करंट को कम करता है। इस मामले में बिजली का नुकसान छोटा है। देश के कई क्षेत्रों में पावर स्टेशन हाई-वोल्टेज ट्रांसमिशन लाइनों से जुड़े हुए हैं, जिससे एक सामान्य पावर ग्रिड बनता है जिससे उपभोक्ता जुड़े होते हैं। इस तरह के जुड़ाव को पावर सिस्टम कहा जाता है। बिजली व्यवस्था उपभोक्ताओं को उनके स्थान की परवाह किए बिना ऊर्जा की निर्बाध आपूर्ति सुनिश्चित करती है।

विज्ञान के विभिन्न क्षेत्रों में बिजली का उपयोग विज्ञान सीधे ऊर्जा के विकास और बिजली के दायरे को प्रभावित करता है। विकसित देशों में सकल घरेलू उत्पाद की लगभग 80% वृद्धि तकनीकी नवाचारों के माध्यम से प्राप्त की जाती है, जिनमें से अधिकांश बिजली के उपयोग से संबंधित हैं। इंडस्ट्री में सब कुछ नया, कृषिऔर जीवन में नए विकास के लिए धन्यवाद हमारे पास आता है विभिन्न उद्योगविज्ञान। ज्यादातर वैज्ञानिक विकाससैद्धांतिक गणना के साथ शुरू होता है। लेकिन अगर उन्नीसवीं शताब्दी में ये गणना कलम और कागज का उपयोग करके की गई थी, तो वैज्ञानिक और तकनीकी क्रांति (वैज्ञानिक और तकनीकी क्रांति) के युग में, सभी सैद्धांतिक गणना, वैज्ञानिक डेटा का चयन और विश्लेषण, और यहां तक ​​कि साहित्यिक कार्यों का भाषाई विश्लेषण भी है। कंप्यूटर (इलेक्ट्रॉनिक कंप्यूटर) का उपयोग करके किया जाता है, जो विद्युत ऊर्जा पर काम करता है, जो दूरी और उपयोग के लिए इसके संचरण के लिए सबसे सुविधाजनक है। लेकिन अगर शुरू में कंप्यूटर का इस्तेमाल वैज्ञानिक गणना के लिए किया जाता था, तो अब कंप्यूटर विज्ञान से जीवन में आ गए हैं। उत्पादन का इलेक्ट्रॉनिकीकरण और स्वचालन विकसित देशों की अर्थव्यवस्थाओं में "दूसरी औद्योगिक" या "माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक" क्रांति के सबसे महत्वपूर्ण परिणाम हैं। संचार और संचार के क्षेत्र में विज्ञान बहुत तेजी से विकसित हो रहा है। उपग्रह संचार का उपयोग न केवल एक साधन के रूप में किया जाता है अंतरराष्ट्रीय संचार का, लेकिन रोजमर्रा की जिंदगी में भी - उपग्रह व्यंजन हमारे शहर में असामान्य नहीं हैं। संचार के नए साधन, जैसे कि फाइबर प्रौद्योगिकी, लंबी दूरी पर सिग्नल संचारित करने की प्रक्रिया में बिजली के नुकसान को काफी कम कर सकते हैं। प्राप्त करने के पूरी तरह से नए साधन सूचना, इसके संचय, प्रसंस्करण और संचरण का निर्माण किया गया है, जो एक साथ एक जटिल सूचना संरचना का निर्माण करते हैं।

उत्पादन में बिजली का उपयोग आधुनिक समाजविद्युतीकरण के बिना कल्पना असंभव उत्पादन गतिविधियाँ. पहले से ही 1980 के दशक के अंत में, दुनिया में सभी ऊर्जा खपत का 1/3 से अधिक विद्युत ऊर्जा के रूप में किया जाता था। अगली शताब्दी की शुरुआत तक यह अनुपात 1/2 हो सकता है। बिजली की खपत में इस तरह की वृद्धि मुख्य रूप से उद्योग में इसकी खपत में वृद्धि से जुड़ी है। मुख्य हिस्सा औद्योगिक उद्यमविद्युत ऊर्जा से चलता है। उच्च बिजली की खपत धातु विज्ञान, एल्यूमीनियम और इंजीनियरिंग उद्योगों जैसे ऊर्जा-गहन उद्योगों के लिए विशिष्ट है।

रोजमर्रा की जिंदगी में बिजली का इस्तेमाल रोजमर्रा की जिंदगी में बिजली एक जरूरी सहायक है। हर दिन हम इससे निपटते हैं, और शायद, हम इसके बिना अपने जीवन की कल्पना नहीं कर सकते। याद रखें पिछली बार जब आपने लाइट बंद की थी, यानी आपके घर को बिजली नहीं मिली थी, याद रखें कि आपने कैसे कसम खाई थी कि आपके पास किसी भी चीज़ के लिए समय नहीं है और आपको रोशनी की ज़रूरत है, आपको एक टीवी, एक केतली और अन्य चीजों का एक गुच्छा चाहिए। बिजली के उपकरण। आखिरकार, अगर हम हमेशा के लिए डी-एनर्जेटिक हो जाते हैं, तो हम बस उन प्राचीन समय में लौट आएंगे जब खाना आग पर पकाया जाता था और ठंडे विगवाम में रहता था। हमारे जीवन में बिजली के महत्व को एक पूरी कविता के साथ कवर किया जा सकता है, यह हमारे जीवन में बहुत महत्वपूर्ण है और हम इसके अभ्यस्त हैं। हालाँकि अब हम यह नहीं देखते हैं कि वह हमारे घरों में आती है, लेकिन जब उसे बंद कर दिया जाता है, तो यह बहुत असहज हो जाता है।

ध्यान के लिए धन्यवाद

विद्युत ऊर्जा विभिन्न पैमानों पर उत्पन्न होती है बिजली की स्टेशनों, मुख्य रूप से इंडक्शन इलेक्ट्रोमैकेनिकल जनरेटर की मदद से।

विद्युत उत्पादन

दो मुख्य प्रकार के बिजली संयंत्र हैं:

1. थर्मल।

2. हाइड्रोलिक।

यह विभाजन मोटर के प्रकार के कारण होता है जो जनरेटर रोटर को घुमाता है। में थर्मलबिजली संयंत्र ऊर्जा स्रोत के रूप में ईंधन का उपयोग करते हैं: कोयला, गैस, तेल, तेल शेल, ईंधन तेल। रोटर भाप गैस टर्बाइनों द्वारा संचालित होता है।

सबसे किफायती थर्मल स्टीम टर्बाइन पावर प्लांट (टीपीपी) हैं। उनकी अधिकतम दक्षता 70% तक पहुंच जाती है। यह इस तथ्य को ध्यान में रखता है कि औद्योगिक उद्यमों में निकास भाप का उपयोग किया जाता है।

पर जलविद्युत ऊर्जा संयंत्ररोटर को घुमाने के लिए पानी की स्थितिज ऊर्जा का उपयोग किया जाता है। रोटर हाइड्रोलिक टर्बाइनों द्वारा संचालित होता है। स्टेशन की शक्ति टरबाइन से गुजरने वाले पानी के दबाव और द्रव्यमान पर निर्भर करेगी।

बिजली का उपयोग

विद्युत ऊर्जा का उपयोग लगभग हर जगह किया जाता है। बेशक, उत्पादित अधिकांश बिजली उद्योग से आती है। इसके अलावा, परिवहन एक प्रमुख उपभोक्ता होगा।

कई रेलवे लाइनें लंबे समय से विद्युत कर्षण में बदल गई हैं। घरों की रोशनी, शहर की सड़कों, गांवों और गांवों की औद्योगिक और घरेलू जरूरतें - यह सब भी बिजली का एक बड़ा उपभोक्ता है।

प्राप्त बिजली का एक बड़ा हिस्सा यांत्रिक ऊर्जा में परिवर्तित हो जाता है। उद्योग में उपयोग किए जाने वाले सभी तंत्र इलेक्ट्रिक मोटर्स द्वारा संचालित होते हैं। बिजली के पर्याप्त उपभोक्ता हैं, और वे हर जगह हैं।

और बिजली कुछ ही जगहों पर पैदा होती है। सवाल बिजली के संचरण, और लंबी दूरी के बारे में उठता है। लंबी दूरी पर संचार करते समय, बहुत अधिक बिजली की हानि होती है। मुख्य रूप से ये बिजली के तारों के गर्म होने से होने वाले नुकसान हैं।

जूल-लेन्ज़ नियम के अनुसार, ताप पर खर्च की गई ऊर्जा की गणना सूत्र द्वारा की जाती है:

चूंकि प्रतिरोध को स्वीकार्य स्तर तक कम करना लगभग असंभव है, इसलिए वर्तमान ताकत को कम करना आवश्यक है। ऐसा करने के लिए, वोल्टेज बढ़ाएं। आमतौर पर स्टेशनों पर स्टेप-अप जनरेटर और ट्रांसमिशन लाइनों के अंत में स्टेप-डाउन ट्रांसफार्मर होते हैं। और उनमें से पहले से ही उपभोक्ताओं को ऊर्जा फैलती है।

विद्युत ऊर्जा की आवश्यकता लगातार बढ़ रही है। बढ़ी हुई खपत की मांग को पूरा करने के दो तरीके हैं:

1. नए बिजली संयंत्रों का निर्माण

2. उन्नत तकनीक का उपयोग।

बिजली का कुशल उपयोग

पहला तरीका महंगा है। एक लंबी संख्यानिर्माण और वित्तीय संसाधन। एक पावर प्लांट को बनने में कई साल लग जाते हैं। इसके अलावा, उदाहरण के लिए, थर्मल पावर प्लांट बहुत सारे गैर-नवीकरणीय प्राकृतिक संसाधनों का उपभोग करते हैं और प्राकृतिक पर्यावरण को नुकसान पहुंचाते हैं।

विद्युत ऊर्जा का उत्पादन जनरेटर-उपकरणों में विद्युत धारा उत्पन्न होती है जो किसी न किसी रूप की ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करती है। हमारे समय में प्रमुख भूमिका इलेक्ट्रोमैकेनिकल इंडक्शन जनरेटर द्वारा निभाई जाती है। प्रत्यावर्ती धारा. वहां यांत्रिक ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित किया जाता है। विद्युत धारा जनरेटर-उपकरणों में उत्पन्न होती है जो किसी न किसी रूप की ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करते हैं। हमारे समय में प्रमुख भूमिका इलेक्ट्रोमैकेनिकल इंडक्शन अल्टरनेटर द्वारा निभाई जाती है। वहां यांत्रिक ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित किया जाता है। जनरेटर के होते हैं जनरेटर के होते हैं स्थायी चुंबक, जो एक चुंबकीय क्षेत्र बनाता है, और एक घुमावदार जिसमें एक चर EMF प्रेरित होता है। एक स्थायी चुंबक जो एक चुंबकीय क्षेत्र बनाता है, और एक घुमावदार जिसमें एक वैकल्पिक ईएमएफ प्रेरित होता है।

ट्रांसफॉर्मर एक ट्रांसफॉर्मर एक ऐसा उपकरण है जो एक वोल्टेज के प्रत्यावर्ती धारा को एक स्थिर आवृत्ति पर दूसरे वोल्टेज के प्रत्यावर्ती धारा में परिवर्तित करता है। सबसे सरल मामले में, ट्रांसफार्मर में एक बंद स्टील कोर होता है, जिस पर वायर वाइंडिंग वाले दो कॉइल लगाए जाते हैं। एक प्रत्यावर्ती वोल्टेज स्रोत से जुड़ी वाइंडिंग को प्राथमिक कहा जाता है, और जिससे "लोड" जुड़ा होता है, यानी बिजली की खपत करने वाले उपकरण द्वितीयक कहलाते हैं। ट्रांसफार्मर की क्रिया परिघटना पर आधारित होती है इलेक्ट्रोमैग्नेटिक इंडक्शन.

बिजली उत्पादन बिजली का उत्पादन बड़े और छोटे बिजली संयंत्रों में मुख्य रूप से इलेक्ट्रोमैकेनिकल इंडक्शन जनरेटर के माध्यम से किया जाता है। कई प्रकार के बिजली संयंत्र हैं: थर्मल, हाइड्रोइलेक्ट्रिक और परमाणु ऊर्जा संयंत्र। एनपीपी एचपीपी थर्मल पावर प्लांट

बिजली का उपयोग बिजली का मुख्य उपभोक्ता उद्योग है, जो उत्पादित बिजली का लगभग 70% हिस्सा है। परिवहन भी एक प्रमुख उपभोक्ता है। हर चीज़ बड़ी मात्रारेलवे लाइन को इलेक्ट्रिक ट्रैक्शन में बदला जाएगा। लगभग सभी गांवों और गांवों को औद्योगिक और घरेलू जरूरतों के लिए राज्य के स्वामित्व वाले बिजली संयंत्रों से बिजली मिलती है। उद्योग द्वारा खपत की जाने वाली बिजली का लगभग एक तिहाई तकनीकी उद्देश्यों (इलेक्ट्रिक वेल्डिंग, इलेक्ट्रिक हीटिंग और धातुओं के पिघलने, इलेक्ट्रोलिसिस, आदि) के लिए उपयोग किया जाता है।

विद्युत संचरण ऊर्जा संचरण महत्वपूर्ण नुकसान से जुड़ा है: बिजलीबिजली लाइनों के तारों को गर्म करता है। बहुत लंबी लाइनों के साथ, विद्युत संचरण अलाभकारी हो सकता है। चूंकि वर्तमान शक्ति वर्तमान शक्ति और वोल्टेज के उत्पाद के समानुपाती होती है, इसलिए संचरित शक्ति को बनाए रखने के लिए, ट्रांसमिशन लाइन में वोल्टेज को बढ़ाना आवश्यक है। इसलिए, बड़े बिजली संयंत्रों में स्टेप-अप ट्रांसफार्मर लगाए जाते हैं। वे लाइन में वोल्टेज को उतना ही बढ़ाते हैं जितना कि वे वर्तमान ताकत को कम करते हैं। बिजली के सीधे उपयोग के लिए लाइन के सिरों पर स्टेप डाउन ट्रांसफार्मर लगाए जाते हैं। स्टेप-अप ट्रांसफॉर्मर स्टेप-डाउन ट्रांसफॉर्मर स्टेप-डाउन ट्रांसफॉर्मर स्टेप-डाउन ट्रांसफॉर्मर टू कंज्यूमर जेनरेटर 11 kV 110 kV 35 kV 6 kV ट्रांसमिशन लाइन ट्रांसमिशन लाइन ट्रांसमिशन लाइन 35 kV 6 kV 220 V

प्रभावी उपयोगबिजली की बिजली की मांग लगातार बढ़ रही है। इस जरूरत को दो तरह से पूरा किया जा सकता है। सबसे प्राकृतिक और पहली नज़र में एकमात्र तरीका नए शक्तिशाली बिजली संयंत्रों का निर्माण है। लेकिन टीपीपी गैर-नवीकरणीय खपत करते हैं प्राकृतिक संसाधन, और हमारे ग्रह पर पारिस्थितिक संतुलन को भी बहुत नुकसान पहुंचाते हैं। हैटेकआपको अपनी ऊर्जा जरूरतों को एक अलग तरीके से पूरा करने की अनुमति देता है। बिजली संयंत्रों की क्षमता बढ़ाने के बजाय बिजली के उपयोग की दक्षता बढ़ाने को प्राथमिकता दी जानी चाहिए।

सारांश

भौतिकी में

"बिजली का उत्पादन, पारेषण और उपयोग" विषय पर

11वीं कक्षा ए के छात्र

एमओयू स्कूल नंबर 85

कैथरीन।

अध्यापक:

2003

सार योजना।

परिचय।

1. विद्युत उत्पादन।

1. बिजली संयंत्रों के प्रकार।

2. वैकल्पिक ऊर्जा स्रोत।

2. विद्युत संचरण।

• ट्रांसफार्मर

3.

परिचय।

ऊर्जा का जन्म कई लाख साल पहले हुआ था, जब लोगों ने आग का इस्तेमाल करना सीखा। आग ने उन्हें गर्मी और प्रकाश दिया, प्रेरणा और आशावाद का स्रोत था, दुश्मनों और जंगली जानवरों के खिलाफ एक हथियार, एक उपाय, कृषि में सहायक, एक खाद्य संरक्षक, तकनीकी उपकरणआदि।

लोगों को आग देने वाले प्रोमेथियस का सुंदर मिथक किसमें प्रकट हुआ? प्राचीन ग्रीसदुनिया के कई हिस्सों की तुलना में बहुत बाद में, आग से निपटने के परिष्कृत तरीकों, इसके उत्पादन और बुझाने, आग संरक्षण और ईंधन के तर्कसंगत उपयोग में महारत हासिल की गई।

कई वर्षों तक, पौधों के ऊर्जा स्रोतों (लकड़ी, झाड़ियाँ, नरकट, घास, शुष्क शैवाल, आदि) को जलाकर आग को बनाए रखा गया था, और फिर यह पता चला कि आग को बनाए रखने के लिए जीवाश्म पदार्थों का उपयोग करना संभव था: कोयला, तेल , शेल, पीट।

आज ऊर्जा मानव जीवन का मुख्य घटक बनी हुई है। यह बनाना संभव बनाता है विभिन्न सामग्री, नई प्रौद्योगिकियों के विकास में मुख्य कारकों में से एक है। सीधे शब्दों में कहें तो विभिन्न प्रकार की ऊर्जा में महारत हासिल किए बिना कोई व्यक्ति पूरी तरह से अस्तित्व में नहीं रह सकता है।

विद्युत उत्पादन।

बिजली संयंत्रों के प्रकार।

ताप विद्युत संयंत्र (टीपीपी), एक बिजली संयंत्र जो जीवाश्म ईंधन के दहन के दौरान जारी तापीय ऊर्जा के रूपांतरण के परिणामस्वरूप विद्युत ऊर्जा उत्पन्न करता है। 19 वीं शताब्दी के अंत में पहला थर्मल पावर प्लांट दिखाई दिया और व्यापक हो गया। 20 वीं शताब्दी के 70 के दशक के मध्य में, थर्मल पावर प्लांट मुख्य प्रकार के बिजली संयंत्र थे।

थर्मल पावर प्लांट में, ईंधन की रासायनिक ऊर्जा को पहले यांत्रिक और फिर विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित किया जाता है। ऐसे बिजली संयंत्र के लिए ईंधन कोयला, पीट, गैस, तेल शेल, ईंधन तेल हो सकता है।

ताप विद्युत संयंत्रों को विभाजित किया जाता है वाष्पीकरण(आईईएस), केवल विद्युत ऊर्जा उत्पन्न करने के लिए डिज़ाइन किया गया है, और संयुक्त गर्मी और बिजली संयंत्र(सीएचपी), गर्म पानी और भाप के रूप में विद्युत ताप ऊर्जा के अतिरिक्त उत्पादन। जिला महत्व के बड़े आईईएस को राज्य जिला बिजली संयंत्र (जीआरईएस) कहा जाता है।

कोयले से चलने वाले IES का सबसे सरल योजनाबद्ध आरेख चित्र में दिखाया गया है। कोयले को ईंधन बंकर 1 में खिलाया जाता है, और उसमें से - क्रशिंग प्लांट 2 में, जहां यह धूल में बदल जाता है। कोयले की धूल भाप जनरेटर (स्टीम बॉयलर) 3 की भट्टी में प्रवेश करती है, जिसमें ट्यूबों की एक प्रणाली होती है जिसमें रासायनिक रूप से शुद्ध पानी, जिसे फीड वाटर कहा जाता है, प्रसारित होता है। बॉयलर में, पानी गर्म हो जाता है, वाष्पित हो जाता है, और परिणामस्वरूप संतृप्त भाप को 400-650 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर लाया जाता है और 3-24 एमपीए के दबाव में भाप पाइपलाइन के माध्यम से भाप टरबाइन 4 में प्रवेश करता है। भाप पैरामीटर इकाइयों की शक्ति पर निर्भर करते हैं।

थर्मल संघनक बिजली संयंत्रों में कम दक्षता (30-40%) होती है, क्योंकि अधिकांश ऊर्जा ग्रिप गैसों और कंडेनसर ठंडा पानी से खो जाती है। ईंधन निष्कर्षण स्थलों के तत्काल आसपास के क्षेत्र में IES का निर्माण करना फायदेमंद है। वहीं, बिजली के उपभोक्ताओं को स्टेशन से काफी दूरी पर स्थित किया जा सकता है।

संयुक्त गर्मी और बिजली संयंत्रसंघनक स्टेशन से एक विशेष ताप और बिजली टरबाइन द्वारा उस पर स्थापित भाप निष्कर्षण के साथ भिन्न होता है। सीएचपीपी में, जनरेटर 5 में बिजली उत्पन्न करने के लिए भाप का एक हिस्सा पूरी तरह से टर्बाइन में उपयोग किया जाता है और फिर कंडेनसर 6 में प्रवेश करता है, जबकि दूसरा हिस्सा, जिसमें उच्च तापमान और दबाव होता है, के मध्यवर्ती चरण से लिया जाता है। टरबाइन और गर्मी की आपूर्ति के लिए उपयोग किया जाता है। डीरेटर 8 के माध्यम से कंडेनसेट पंप 7 और फिर फीड पंप 9 को स्टीम जनरेटर में फीड किया जाता है। निकाले गए भाप की मात्रा तापीय ऊर्जा के लिए उद्यमों की जरूरतों पर निर्भर करती है।

सीएचपी की दक्षता 60-70% तक पहुंच जाती है। ऐसे स्टेशन आमतौर पर उपभोक्ताओं के पास बनाए जाते हैं - औद्योगिक उद्यम या आवासीय क्षेत्र। ज्यादातर वे आयातित ईंधन पर काम करते हैं।

उल्लेखनीय रूप से कम व्यापक थर्मल स्टेशनसे गैस टर्बाइन(जीटीपीएस), भाप-गैस(पीजीईएस) और डीजल संयंत्र।

जीटीपीपी दहन कक्ष में गैस या तरल ईंधन जला दिया जाता है; 750-900 के तापमान वाले दहन उत्पाद गैस टरबाइन में प्रवेश करते हैं जो विद्युत जनरेटर को घुमाता है। ऐसे थर्मल पावर प्लांट की दक्षता आमतौर पर 26-28% होती है, बिजली कई सौ मेगावाट तक होती है . जीटीपीपी का उपयोग आमतौर पर विद्युत भार की चोटियों को कवर करने के लिए किया जाता है। एसजीपीपी की दक्षता 42 - 43% तक पहुंच सकती है।

सबसे किफायती बड़े थर्मल स्टीम टर्बाइन पावर प्लांट (संक्षेप में टीपीपी) हैं। हमारे देश में अधिकांश ताप विद्युत संयंत्र कोयले की धूल का उपयोग ईंधन के रूप में करते हैं। 1 kWh बिजली पैदा करने में कई सौ ग्राम कोयला लगता है। स्टीम बॉयलर में, ईंधन द्वारा छोड़ी गई 90% से अधिक ऊर्जा भाप में स्थानांतरित हो जाती है। टर्बाइन में, स्टीम जेट की गतिज ऊर्जा रोटर में स्थानांतरित हो जाती है। टर्बाइन शाफ्ट जनरेटर शाफ्ट से सख्ती से जुड़ा हुआ है।

थर्मल पावर प्लांटों के लिए आधुनिक स्टीम टर्बाइन बहुत उन्नत, उच्च गति, लंबी सेवा जीवन के साथ अत्यधिक किफायती मशीनें हैं। एकल-शाफ्ट संस्करण में उनकी शक्ति 1 मिलियन 200 हजार किलोवाट तक पहुंचती है, और यह सीमा नहीं है। ऐसी मशीनें हमेशा मल्टी-स्टेज होती हैं, यानी, उनके पास आमतौर पर काम करने वाले ब्लेड के साथ कई दर्जन डिस्क होते हैं और प्रत्येक डिस्क के सामने, नोजल के समूहों के समान संख्या होती है, जिसके माध्यम से भाप का एक जेट बहता है। भाप का दबाव और तापमान धीरे-धीरे कम हो जाता है।

भौतिकी के पाठ्यक्रम से यह ज्ञात होता है कि कार्यशील द्रव के प्रारंभिक तापमान में वृद्धि के साथ ऊष्मा इंजनों की दक्षता बढ़ जाती है। इसलिए, टरबाइन में प्रवेश करने वाली भाप को उच्च मापदंडों पर लाया जाता है: तापमान लगभग 550 ° C तक होता है और दबाव 25 MPa तक होता है। टीपीपी की दक्षता 40% तक पहुंच जाती है। अधिकांश ऊर्जा गर्म निकास भाप के साथ नष्ट हो जाती है।

जलविद्युत स्टेशन (एचपीपी), संरचनाओं और उपकरणों का एक परिसर जिसके माध्यम से जल प्रवाह की ऊर्जा विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित हो जाती है। एचपीपी में एक श्रृंखला सर्किट होता है हाइड्रोलिक संरचनाएं,पानी के प्रवाह और दबाव के निर्माण की आवश्यक एकाग्रता प्रदान करना, और बिजली उपकरण जो दबाव में चलने वाली पानी की ऊर्जा को घूर्णन की यांत्रिक ऊर्जा में परिवर्तित करता है, जो बदले में विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित हो जाता है।

हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर स्टेशन का प्रमुख बांध द्वारा इस्तेमाल किए गए खंड में नदी के गिरने की एकाग्रता से बनाया गया है, या व्युत्पत्ति,या बांध और व्युत्पत्ति एक साथ। एचपीपी का मुख्य बिजली उपकरण एचपीपी भवन में स्थित है: बिजली संयंत्र के इंजन कक्ष में - हाइड्रोलिक इकाइयां,सहायक उपकरण, स्वचालित नियंत्रण और निगरानी उपकरण; केंद्रीय नियंत्रण पोस्ट में - ऑपरेटर-प्रेषक कंसोल या हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर प्लांट ऑपरेटर।बढ़ाने ट्रांसफार्मर सबस्टेशनबिजली संयंत्र भवन के अंदर और अलग-अलग भवनों में या खुले क्षेत्रों में स्थित है। वितरण उपकरणअक्सर एक खुले क्षेत्र में स्थित है। बिजली संयंत्र की इमारत को एक या एक से अधिक इकाइयों और सहायक उपकरण के साथ खंडों में विभाजित किया जा सकता है, जो भवन के आस-पास के हिस्सों से अलग होते हैं। एचपीपी के भवन में या उसके अंदर विभिन्न उपकरणों के संयोजन और मरम्मत के लिए और एचपीपी के सहायक रखरखाव कार्यों के लिए एक असेंबली साइट बनाई गई है।

द्वारा संस्थापित क्षमता(में मेगावाट)हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर स्टेशनों के बीच अंतर करें शक्तिशाली(सेंट 250), मध्यम(25 तक) और छोटा(5 तक)। हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर स्टेशन की शक्ति दबाव पर निर्भर करती है (अपस्ट्रीम और डाउनस्ट्रीम के स्तर के बीच का अंतर ), हाइड्रोलिक टर्बाइनों में उपयोग किए जाने वाले पानी की प्रवाह दर और हाइड्रोलिक यूनिट की दक्षता। कई कारणों से (उदाहरण के लिए, जलाशयों में जल स्तर में मौसमी परिवर्तन, बिजली व्यवस्था के भार में परिवर्तनशीलता, जलविद्युत इकाइयों या हाइड्रोलिक संरचनाओं की मरम्मत, आदि), पानी का दबाव और प्रवाह लगातार बना रहता है। परिवर्तन, और, इसके अलावा, एचपीपी की शक्ति को विनियमित करते समय प्रवाह में परिवर्तन होता है। एचपीपी ऑपरेशन मोड के वार्षिक, साप्ताहिक और दैनिक चक्र हैं।

अधिकतम इस्तेमाल किए गए दबाव के अनुसार, एचपीपी को विभाजित किया जाता है अधिक दबाव(60 . से अधिक एम), मध्यम दबाव(25 से 60 . तक) एम)और कम दबाव(3 से 25 . तक) एम)।समतल नदियों पर, दबाव शायद ही कभी 100 . से अधिक हो एम,पहाड़ी परिस्थितियों में, बांध के माध्यम से 300 . तक दबाव बनाना संभव है एमऔर अधिक, और व्युत्पत्ति की सहायता से - 1500 . तक एम।उपयोग किए गए दबाव के अनुसार हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर स्टेशन का उपखंड अनुमानित, सशर्त है।

जल संसाधनों के उपयोग की योजना और दबाव की एकाग्रता के अनुसार, एचपीपी को आमतौर पर विभाजित किया जाता है चैनल, नियर-डैम, दबाव और गैर-दबाव व्युत्पत्ति के साथ मोड़, मिश्रित, पंप भंडारणऔर ज्वार.

रन-ऑफ-रिवर और निकट-बांध एचपीपी में, पानी का दबाव एक बांध द्वारा बनाया जाता है जो नदी को अवरुद्ध करता है और अपस्ट्रीम में जल स्तर बढ़ाता है। उसी समय, नदी घाटी में कुछ बाढ़ आना अपरिहार्य है। रन-ऑफ-रिवर और नियर-डैम हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर स्टेशन कम-उच्च पानी वाली नदियों और पहाड़ी नदियों पर, संकरी संकुचित घाटियों में बनाए गए हैं। रन-ऑफ-रिवर एचपीपी को 30-40 . तक के शीर्षों की विशेषता है एम।

उच्च दबावों पर, हाइड्रोस्टेटिक पानी के दबाव को बिजली संयंत्र की इमारत में स्थानांतरित करना अव्यावहारिक हो जाता है। इस मामले में, प्रकार बांधहाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर स्टेशन, जिसमें पूरी लंबाई में एक बांध द्वारा प्रेशर फ्रंट को अवरुद्ध कर दिया जाता है, और हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर स्टेशन की इमारत बांध के पीछे स्थित होती है, डाउनस्ट्रीम से जुड़ती है।

एक अन्य प्रकार का लेआउट बांध के पासहाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर स्टेशन अपेक्षाकृत कम नदी प्रवाह दर के साथ पहाड़ी परिस्थितियों से मेल खाती है।

में धातुजनदी के गिरने की जलविद्युत सांद्रता व्युत्पत्ति के माध्यम से बनाई गई है; नदी के उपयोग किए गए खंड की शुरुआत में पानी को एक नाली द्वारा नदी के चैनल से हटा दिया जाता है, इस खंड में नदी के औसत ढलान से काफी कम ढलान के साथ और चैनल के मोड़ और मोड़ को सीधा करने के साथ। व्युत्पत्ति का अंत एचपीपी भवन के स्थान पर लाया जाता है। अपशिष्ट जल को या तो नदी में वापस कर दिया जाता है या अगले डायवर्जन एचपीपी को खिलाया जाता है। नदी का ढाल अधिक होने पर व्युत्पत्ति लाभकारी होती है।

एचपीपी के बीच एक विशेष स्थान पर कब्जा है पंप भंडारण बिजली संयंत्र(पीएसपीपी) और ज्वारीय बिजली संयंत्र(पीईएस)। पंप किए गए स्टोरेज पावर प्लांट का निर्माण बड़ी ऊर्जा प्रणालियों में पीक पावर की बढ़ती मांग के कारण होता है, जो पीक लोड को कवर करने के लिए आवश्यक उत्पादन क्षमता को निर्धारित करता है। पंप किए गए स्टोरेज पावर प्लांट की ऊर्जा संचित करने की क्षमता इस तथ्य पर आधारित है कि एक निश्चित अवधि के लिए बिजली प्रणाली में मुक्त विद्युत ऊर्जा का उपयोग पंप स्टोरेज इकाइयों द्वारा किया जाता है, जो पंप मोड में काम करते हुए, पानी को पंप से पंप करते हैं। ऊपरी भंडारण पूल में जलाशय। लोड चोटियों के दौरान, संचित ऊर्जा बिजली व्यवस्था में लौट आती है (ऊपरी पूल से पानी प्रवेश करता है जलद्वारऔर वर्तमान जनरेटर मोड में संचालित हाइड्रोलिक इकाइयों को घुमाता है)।

PES समुद्री ज्वार की ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करता है। ज्वारीय जलविद्युत संयंत्रों की विद्युत शक्ति, ज्वार की आवधिक प्रकृति से जुड़ी कुछ विशेषताओं के कारण, केवल बिजली प्रणालियों में बिजली संयंत्रों को विनियमित करने की ऊर्जा के संयोजन में उपयोग की जा सकती है, जो ज्वारीय बिजली संयंत्रों की बिजली विफलताओं के दौरान क्षतिपूर्ति करती है। दिन या महीने।

ईंधन और ऊर्जा संसाधनों की तुलना में जलविद्युत संसाधनों की सबसे महत्वपूर्ण विशेषता उनका निरंतर नवीनीकरण है। एचपीपी के लिए ईंधन की आवश्यकता की कमी एचपीपी पर उत्पन्न बिजली की कम लागत को निर्धारित करती है। इसलिए, पनबिजली बिजली स्टेशनों का निर्माण, प्रति 1 . महत्वपूर्ण, विशिष्ट पूंजी निवेश के बावजूद किलोवाटस्थापित क्षमता और लंबा निर्माण समय, बहुत महत्वपूर्ण था और है, खासकर जब यह विद्युत रूप से गहन उद्योगों के स्थान से जुड़ा हुआ है।

परमाणु ऊर्जा प्लांट (एनपीपी), एक बिजली संयंत्र जिसमें परमाणु (परमाणु) ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित किया जाता है। परमाणु ऊर्जा संयंत्र में बिजली जनरेटर एक परमाणु रिएक्टर है। कुछ भारी तत्वों के परमाणु विखंडन की श्रृंखला प्रतिक्रिया के परिणामस्वरूप रिएक्टर में जो गर्मी निकलती है, वह पारंपरिक थर्मल पावर प्लांट (टीपीपी) की तरह ही बिजली में परिवर्तित हो जाती है। जीवाश्म ईंधन पर चलने वाले ताप विद्युत संयंत्रों के विपरीत, परमाणु ऊर्जा संयंत्र किस पर संचालित होते हैं परमाणु ईंधन(233 यू, 235 यू, 239 पु पर आधारित)। यह स्थापित किया गया है कि दुनिया के परमाणु ईंधन (यूरेनियम, प्लूटोनियम, आदि) के ऊर्जा संसाधन जैविक ईंधन (तेल, कोयला, प्राकृतिक गैस, आदि) के प्राकृतिक भंडार के ऊर्जा संसाधनों से काफी अधिक हैं। इससे ईंधन की तेजी से बढ़ती मांग को पूरा करने की व्यापक संभावनाएं खुलती हैं। इसके अलावा, वैश्विक रासायनिक उद्योग के तकनीकी उद्देश्यों के लिए कोयले और तेल की बढ़ती खपत को ध्यान में रखना आवश्यक है, जो थर्मल पावर प्लांटों के लिए एक गंभीर प्रतियोगी बनता जा रहा है। जैविक ईंधन के नए भंडारों की खोज और इसके उत्पादन के तरीकों में सुधार के बावजूद, दुनिया इसकी लागत में सापेक्ष वृद्धि करती है। यह जीवाश्म ईंधन के सीमित भंडार वाले देशों के लिए सबसे कठिन परिस्थितियाँ पैदा करता है। परमाणु ऊर्जा के तेजी से विकास की स्पष्ट आवश्यकता है, जो पहले से ही दुनिया के कई औद्योगिक देशों के ऊर्जा संतुलन में एक प्रमुख स्थान रखता है।

के साथ एक परमाणु ऊर्जा संयंत्र का योजनाबद्ध आरेख परमाणु भट्टी, पानी ठंडा होना, अंजीर में दिखाया गया है। 2. उष्मा उत्पन्न में साररिएक्टर शीतलक,पहले सर्किट के पानी द्वारा लिया जाता है, जिसे एक परिसंचरण पंप द्वारा रिएक्टर के माध्यम से पंप किया जाता है। रिएक्टर से गर्म पानी हीट एक्सचेंजर (भाप जनरेटर) में प्रवेश करता है 3, जहां यह रिएक्टर में प्राप्त गर्मी को दूसरे सर्किट के पानी में स्थानांतरित करता है। दूसरे सर्किट से पानी भाप जनरेटर में वाष्पित हो जाता है, और भाप बनती है, जो तब टरबाइन में प्रवेश करती है 4.

सबसे अधिक बार, परमाणु ऊर्जा संयंत्रों में 4 प्रकार के थर्मल न्यूट्रॉन रिएक्टरों का उपयोग किया जाता है:

1) पानी-पानी साधारण पानी के साथ एक मॉडरेटर और शीतलक के रूप में;

2) पानी शीतलक और ग्रेफाइट मॉडरेटर के साथ ग्रेफाइट-पानी;

3) पानी शीतलक के साथ भारी पानी और मॉडरेटर के रूप में भारी पानी;

4) ग्रैफिटो - गैस शीतलक और ग्रेफाइट मॉडरेटर के साथ गैस।

मुख्य रूप से उपयोग किए जाने वाले प्रकार के रिएक्टर की पसंद मुख्य रूप से वाहक रिएक्टर में संचित अनुभव के साथ-साथ आवश्यक औद्योगिक उपकरण, कच्चे माल आदि की उपलब्धता से निर्धारित होती है।

रिएक्टर और इसकी सहायक प्रणालियों में शामिल हैं: रिएक्टर ही जैविक के साथ संरक्षण , हीट एक्सचेंजर्स, पंप या गैस-ब्लोइंग इंस्टॉलेशन जो सर्किट के संचलन के लिए शीतलक, पाइपलाइन और फिटिंग को प्रसारित करते हैं, परमाणु ईंधन को फिर से लोड करने के लिए उपकरण, विशेष वेंटिलेशन सिस्टम, आपातकालीन शीतलन, आदि।

एनपीपी कर्मियों को विकिरण जोखिम से बचाने के लिए, रिएक्टर जैविक सुरक्षा से घिरा हुआ है, जिसके लिए मुख्य सामग्री कंक्रीट, पानी, सर्पिन रेत है। रिएक्टर सर्किट उपकरण पूरी तरह से सील होना चाहिए। शीतलक के संभावित रिसाव के स्थानों की निगरानी के लिए एक प्रणाली प्रदान की जाती है, उपाय किए जाते हैं ताकि सर्किट में लीक और ब्रेक की उपस्थिति से एनपीपी परिसर और आसपास के क्षेत्र में रेडियोधर्मी उत्सर्जन और प्रदूषण न हो। सर्किट से लीक की उपस्थिति के कारण रेडियोधर्मी हवा और शीतलक वाष्प की एक छोटी मात्रा को अप्राप्य एनपीपी परिसर से हटा दिया जाता है। विशेष प्रणालीवेंटिलेशन, जिसमें, वायु प्रदूषण की संभावना को बाहर करने के लिए, सफाई फिल्टर और होल्डिंग गैस धारक प्रदान किए जाते हैं। डॉसिमेट्रिक नियंत्रण सेवा एनपीपी कर्मियों द्वारा विकिरण सुरक्षा नियमों के अनुपालन की निगरानी करती है।

एनपीपी, जो सबसे अधिक हैं आधुनिक रूपअन्य प्रकार के बिजली संयंत्रों की तुलना में बिजली संयंत्रों के कई महत्वपूर्ण लाभ हैं: सामान्य परिचालन स्थितियों के तहत, वे बिल्कुल प्रदूषित नहीं करते हैं वातावरणकच्चे माल के स्रोत के लिए बाध्यकारी की आवश्यकता नहीं है और तदनुसार, लगभग कहीं भी रखा जा सकता है। नई बिजली इकाइयों की क्षमता लगभग समान शक्तिऔसत एचपीपी, हालांकि, परमाणु ऊर्जा संयंत्रों (80%) में स्थापित क्षमता उपयोग कारक एचपीपी या टीपीपी की तुलना में काफी अधिक है।

सामान्य परिचालन स्थितियों के तहत परमाणु ऊर्जा संयंत्रों की व्यावहारिक रूप से कोई महत्वपूर्ण कमी नहीं है। हालांकि, कोई भी संभावित अप्रत्याशित परिस्थितियों में परमाणु ऊर्जा संयंत्रों के खतरे को नोटिस करने में विफल नहीं हो सकता है: भूकंप, तूफान, आदि - यहां बिजली इकाइयों के पुराने मॉडल रिएक्टर के अनियंत्रित ओवरहीटिंग के कारण क्षेत्रों के विकिरण संदूषण का संभावित खतरा पैदा करते हैं।

वैकल्पिक ऊर्जा स्रोत।

सूर्य की ऊर्जा।

हाल ही में, सौर ऊर्जा के उपयोग की समस्या में रुचि नाटकीय रूप से बढ़ी है, क्योंकि प्रत्यक्ष सौर विकिरण के उपयोग पर आधारित ऊर्जा की संभावना बहुत अधिक है।

सौर विकिरण का सबसे सरल संग्राहक एक काले रंग की धातु (आमतौर पर एल्यूमीनियम) शीट होती है, जिसके अंदर एक तरल पदार्थ के साथ पाइप होते हैं। कलेक्टर द्वारा अवशोषित सौर ऊर्जा द्वारा गरम किया जाता है, तरल को सीधे उपयोग के लिए आपूर्ति की जाती है।

सौर ऊर्जा सबसे अधिक सामग्री-गहन प्रकार के ऊर्जा उत्पादन में से एक है। सौर ऊर्जा के बड़े पैमाने पर उपयोग में सामग्री की आवश्यकता में भारी वृद्धि होती है, और इसके परिणामस्वरूप, कच्चे माल के निष्कर्षण, उनके संवर्धन, सामग्री के उत्पादन, हेलियोस्टैट्स, कलेक्टरों, अन्य उपकरणों के निर्माण के लिए श्रम संसाधनों के लिए, और उनका परिवहन।

अभी तक सूर्य की किरणों से उत्पन्न विद्युत ऊर्जा पारंपरिक विधियों से प्राप्त विद्युत ऊर्जा से कहीं अधिक महंगी है। वैज्ञानिकों को उम्मीद है कि वे प्रायोगिक सुविधाओं और स्टेशनों पर जो प्रयोग करेंगे, वे न केवल तकनीकी, बल्कि आर्थिक समस्याओं को भी हल करने में मदद करेंगे।

पवन ऊर्जा।

चलती वायु द्रव्यमान की ऊर्जा बहुत बड़ी है। पवन ऊर्जा का भंडार ग्रह की सभी नदियों के जलविद्युत के भंडार से सौ गुना अधिक है। पृथ्वी पर लगातार और हर जगह हवाएँ चलती हैं। जलवायु परिस्थितियाँ एक विशाल क्षेत्र में पवन ऊर्जा के विकास की अनुमति देती हैं।

लेकिन इन दिनों, पवन ऊर्जा से चलने वाले इंजन दुनिया की ऊर्जा जरूरतों का केवल एक हजारवां हिस्सा ही पूरा करते हैं। यही कारण है कि पवन चक्र के डिजाइन, किसी भी पवन ऊर्जा संयंत्र के दिल में, विमान निर्माता शामिल होते हैं जो सबसे उपयुक्त ब्लेड प्रोफाइल चुनने और पवन सुरंग में इसका अध्ययन करने में सक्षम होते हैं। वैज्ञानिकों और इंजीनियरों के प्रयासों से आधुनिक पवन टर्बाइनों के विभिन्न प्रकार के डिजाइन तैयार किए गए हैं।

पृथ्वी ऊर्जा।

प्राचीन काल से, लोग गहराई में छिपी विशाल ऊर्जा की तात्विक अभिव्यक्तियों के बारे में जानते हैं पृथ्वी. मानव जाति की स्मृति में विनाशकारी ज्वालामुखी विस्फोटों के बारे में किंवदंतियां हैं जिन्होंने लाखों मानव जीवन का दावा किया, अनजाने में पृथ्वी पर कई स्थानों की उपस्थिति को बदल दिया। अपेक्षाकृत छोटे ज्वालामुखी के फटने की शक्ति भी बहुत बड़ी होती है, यह मानव हाथों द्वारा बनाए गए सबसे बड़े बिजली संयंत्रों की शक्ति से कई गुना अधिक होती है। सच है, ज्वालामुखी विस्फोटों की ऊर्जा के प्रत्यक्ष उपयोग के बारे में बात करने की आवश्यकता नहीं है, लोगों के पास अभी तक इस अड़ियल तत्व पर अंकुश लगाने का अवसर नहीं है।

पृथ्वी की ऊर्जा न केवल अंतरिक्ष को गर्म करने के लिए उपयुक्त है, जैसा कि आइसलैंड में है, बल्कि बिजली पैदा करने के लिए भी है। गर्म भूमिगत झरनों का उपयोग करने वाले बिजली संयंत्र लंबे समय से काम कर रहे हैं। पहला ऐसा बिजली संयंत्र, जो अभी भी काफी कम शक्ति वाला है, 1904 में छोटे इतालवी शहर लार्डेरेलो में बनाया गया था। धीरे-धीरे, बिजली संयंत्र की क्षमता बढ़ी, अधिक से अधिक नई इकाइयां चालू हुईं, गर्म पानी के नए स्रोतों का उपयोग किया गया, और आज स्टेशन की शक्ति पहले ही 360 हजार किलोवाट के प्रभावशाली मूल्य तक पहुंच गई है।

विद्युत संचरण।

ट्रांसफॉर्मर।

आपने एक ZIL रेफ्रिजरेटर खरीदा है। विक्रेता ने आपको चेतावनी दी थी कि रेफ्रिजरेटर 220 वी के मुख्य वोल्टेज के लिए डिज़ाइन किया गया है। और आपके घर में मुख्य वोल्टेज 127 वी है। एक गतिरोध? बिल्कुल नहीं। बस करना है अतिरिक्त दामऔर एक ट्रांसफॉर्मर खरीदें।

ट्रांसफार्मर- एक बहुत ही सरल उपकरण जो आपको वोल्टेज को बढ़ाने और घटाने दोनों की अनुमति देता है। ट्रांसफार्मर का उपयोग करके एसी रूपांतरण किया जाता है। पहली बार, 1878 में रूसी वैज्ञानिक पी.एन. याब्लोचकोव द्वारा "इलेक्ट्रिक मोमबत्तियों" का आविष्कार करने के लिए ट्रांसफार्मर का उपयोग किया गया था, जो उस समय एक नया प्रकाश स्रोत था। P. N. Yablochkov का विचार मास्को विश्वविद्यालय के एक कर्मचारी I. F. Usagin द्वारा विकसित किया गया था, जिन्होंने बेहतर ट्रांसफार्मर डिजाइन किए थे।

ट्रांसफार्मर में एक बंद लोहे का कोर होता है, जिस पर वायर वाइंडिंग वाले दो (कभी-कभी अधिक) कॉइल लगाए जाते हैं (चित्र 1)। वाइंडिंग में से एक, जिसे प्राथमिक कहा जाता है, एक एसी वोल्टेज स्रोत से जुड़ा होता है। दूसरी वाइंडिंग, जिससे "लोड" जुड़ा हुआ है, यानी बिजली की खपत करने वाले उपकरण और उपकरण द्वितीयक कहलाते हैं।

ट्रांसफार्मर की क्रिया विद्युत चुम्बकीय प्रेरण की घटना पर आधारित है। जब एक प्रत्यावर्ती धारा प्राथमिक वाइंडिंग से गुजरती है, तो लोहे के कोर में एक प्रत्यावर्ती चुंबकीय प्रवाह दिखाई देता है, जो प्रत्येक वाइंडिंग में इंडक्शन EMF को उत्तेजित करता है। इसके अलावा, प्रेरण ईएमएफ का तात्कालिक मूल्य इमेंफैराडे के नियम के अनुसार प्राथमिक या द्वितीयक वाइंडिंग का कोई भी मोड़ सूत्र द्वारा निर्धारित किया जाता है:

ई = -Δ एफ/Δ टी

अगर एफ= 0 сosωt, फिर

ई = 0पापω टी, या

ई =इ 0 पापω टी ,

कहाँ पे इ 0 \u003d 0 - एक मोड़ में ईएमएफ का आयाम।

प्राथमिक वाइंडिंग में, जिसमें पी 1मोड़, कुल प्रेरण ईएमएफ इ 1 के बराबर है एन 1 ई.

सेकेंडरी वाइंडिंग में कुल EMF होता है। ई 2के बराबर है एन 2 ई,कहाँ पे पी 2इस वाइंडिंग के फेरों की संख्या है।

इसलिए यह इस प्रकार है कि

इ 1 ई 2 \u003d एन 1 एन 2. (1)

वोल्टेज का योग तुम 1 , प्राथमिक वाइंडिंग पर लागू होता है, और EMF इ 1 प्राथमिक वाइंडिंग में वोल्टेज ड्रॉप के बराबर होना चाहिए:

तुम 1 + इ 1 = मैं 1 आर 1 , कहाँ पे आर 1 घुमावदार का सक्रिय प्रतिरोध है, और मैं 1 इसमें वर्तमान है। यह समीकरणसामान्य समीकरण से सीधे अनुसरण करता है। आमतौर पर वाइंडिंग का सक्रिय प्रतिरोध छोटा और एक सदस्य होता है मैं 1 आर 1 उपेक्षित किया जा सकता है। इसीलिए

आप 1 ≈ - ई 1. (2)

जब ट्रांसफॉर्मर की सेकेंडरी वाइंडिंग खुली होती है, तो उसमें करंट प्रवाहित नहीं होता है, और संबंध होता है:

तुम 2 ≈ - इ 2 . (3)

ईएमएफ के तात्कालिक मूल्यों के बाद से इ 1 और इ 2 चरण में परिवर्तन, तो सूत्र में उनके अनुपात (1) को प्रभावी मूल्यों के अनुपात से बदला जा सकता है इ 1 औरइ 2 ये EMF या, समानता (2) और (3) को ध्यान में रखते हुए, प्रभावी वोल्टेज मानों का अनुपात U 1 और आप 2 .

यू 1 /यू 2 = इ 1 / इ 2 = एन 1 / एन 2 = क. (4)

मूल्य कपरिवर्तन अनुपात कहते हैं। अगर क>1, तो ट्रांसफॉर्मर स्टेप-डाउन है, के साथ क<1 - की बढ़ती।

जब सेकेंडरी वाइंडिंग का सर्किट बंद कर दिया जाता है, तो उसमें करंट प्रवाहित होता है। फिर रिश्ता तुम 2 ≈ - इ 2 अब बिल्कुल संतुष्ट नहीं है, और, तदनुसार, U . के बीच संबंध 1 और आप 2 समीकरण (4) से अधिक जटिल हो जाता है।

ऊर्जा संरक्षण के नियम के अनुसार, प्राथमिक परिपथ में शक्ति द्वितीयक परिपथ की शक्ति के बराबर होनी चाहिए:

यू 1 मैं 1 = यू 2 मैं 2, (5)

कहाँ पे मैं 1 और मैं 2 - प्राथमिक और माध्यमिक वाइंडिंग में बल के प्रभावी मूल्य।

इसलिए यह इस प्रकार है कि

यू 1 /यू 2 = मैं 1 / मैं 2 . (6)

इसका मतलब है कि एक ट्रांसफार्मर की मदद से वोल्टेज को कई बार बढ़ाकर हम करंट को उसी मात्रा (और इसके विपरीत) से कम कर देते हैं।

वाइंडिंग और आयरन कोर में गर्मी पैदा करने के लिए अपरिहार्य ऊर्जा हानियों के कारण, समीकरण (5) और (6) लगभग पूरे हो जाते हैं। हालांकि, आधुनिक उच्च-शक्ति ट्रांसफार्मर में, कुल नुकसान 2-3% से अधिक नहीं होता है।

रोजमर्रा के अभ्यास में, आपको अक्सर ट्रांसफार्मर से निपटना पड़ता है। उन ट्रांसफार्मर के अलावा, जो हम उपयोग करते हैं, विली-निली, इस तथ्य के कारण कि औद्योगिक उपकरणों को एक वोल्टेज के लिए डिज़ाइन किया गया है, और दूसरे का उपयोग शहर के नेटवर्क में किया जाता है, उनके अलावा, हमें कार रीलों से निपटना होगा। बोबिन एक स्टेप-अप ट्रांसफार्मर है। एक चिंगारी बनाने के लिए जो काम करने वाले मिश्रण को प्रज्वलित करती है, एक उच्च वोल्टेज की आवश्यकता होती है, जो हमें कार की बैटरी से मिलती है, पहले ब्रेकर का उपयोग करके बैटरी के डायरेक्ट करंट को अल्टरनेटिंग करंट में बदलने के बाद। यह देखना आसान है कि, ट्रांसफार्मर को गर्म करने के लिए उपयोग की जाने वाली ऊर्जा के नुकसान तक, जैसे-जैसे वोल्टेज बढ़ता है, करंट कम होता जाता है, और इसके विपरीत।

वेल्डिंग मशीनों के लिए स्टेप-डाउन ट्रांसफार्मर की आवश्यकता होती है। वेल्डिंग के लिए बहुत अधिक धाराओं की आवश्यकता होती है, और वेल्डिंग मशीन के ट्रांसफार्मर में केवल एक आउटपुट टर्न होता है।

आपने शायद देखा होगा कि ट्रांसफार्मर का कोर स्टील की पतली शीट से बना होता है। यह वोल्टेज रूपांतरण के दौरान ऊर्जा न खोने के क्रम में किया जाता है। शीट सामग्री में, ठोस सामग्री की तुलना में एड़ी धाराएं कम भूमिका निभाएंगी।

घर पर आप छोटे ट्रांसफार्मर के साथ काम कर रहे हैं। शक्तिशाली ट्रांसफार्मर के लिए, वे विशाल संरचनाएं हैं। इन मामलों में, वाइंडिंग वाले कोर को कूलिंग ऑयल से भरे टैंक में रखा जाता है।

विद्युत संचरण

बिजली के उपभोक्ता हर जगह हैं। यह ईंधन और जल संसाधनों के स्रोतों के करीब अपेक्षाकृत कम जगहों पर उत्पादित होता है। इसलिए, कभी-कभी सैकड़ों किलोमीटर तक की दूरी तक बिजली पहुंचाना आवश्यक हो जाता है।

लेकिन लंबी दूरी पर बिजली का संचरण महत्वपूर्ण नुकसान से जुड़ा है। तथ्य यह है कि, विद्युत लाइनों से बहते हुए, करंट उन्हें गर्म करता है। जूल-लेन्ज़ नियम के अनुसार, रेखा के तारों को गर्म करने पर खर्च होने वाली ऊर्जा सूत्र द्वारा निर्धारित की जाती है

जहाँ R रेखा प्रतिरोध है। लंबी लाइन के साथ, विद्युत संचरण आम तौर पर असंवैधानिक हो सकता है। नुकसान को कम करने के लिए, आप निश्चित रूप से, तारों के क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र को बढ़ाकर लाइन के प्रतिरोध आर को कम करने के मार्ग का अनुसरण कर सकते हैं। लेकिन आर को कम करने के लिए, उदाहरण के लिए, 100 के कारक से, तार के द्रव्यमान को भी 100 के कारक से बढ़ाया जाना चाहिए। यह स्पष्ट है कि महंगी अलौह धातु के इतने बड़े खर्च की अनुमति नहीं दी जा सकती है, उच्च मस्तूलों पर भारी तारों को ठीक करने की कठिनाइयों का उल्लेख नहीं करना आदि। इसलिए, लाइन में ऊर्जा हानि को दूसरे तरीके से कम किया जाता है: वर्तमान को कम करके कतार में। उदाहरण के लिए, धारा में 10 के एक कारक की कमी से कंडक्टरों में जारी गर्मी की मात्रा 100 गुना कम हो जाती है, अर्थात, तार के सौ गुना भार के समान प्रभाव प्राप्त होता है।

चूंकि वर्तमान शक्ति वर्तमान शक्ति और वोल्टेज के उत्पाद के समानुपाती होती है, इसलिए संचरित शक्ति को बनाए रखने के लिए, ट्रांसमिशन लाइन में वोल्टेज को बढ़ाना आवश्यक है। इसके अलावा, ट्रांसमिशन लाइन जितनी लंबी होगी, उच्च वोल्टेज का उपयोग करना उतना ही अधिक लाभदायक होगा। इसलिए, उदाहरण के लिए, हाई-वोल्टेज ट्रांसमिशन लाइन वोल्ज़स्काया एचपीपी - मॉस्को में, 500 केवी के वोल्टेज का उपयोग किया जाता है। इस बीच, बारी-बारी से चालू जनरेटर 16-20 केवी से अधिक नहीं वोल्टेज के लिए बनाए जाते हैं, क्योंकि एक उच्च वोल्टेज के लिए वाइंडिंग और जनरेटर के अन्य भागों को अलग करने के लिए अधिक जटिल विशेष उपायों को अपनाने की आवश्यकता होगी।

इसलिए, बड़े बिजली संयंत्रों में स्टेप-अप ट्रांसफार्मर लगाए जाते हैं। ट्रांसफार्मर लाइन में वोल्टेज को उतना ही बढ़ा देता है, जितना करंट को कम करता है। इस मामले में बिजली का नुकसान छोटा है।

मशीन टूल्स के इलेक्ट्रिक ड्राइव की मोटरों में बिजली के प्रत्यक्ष उपयोग के लिए, प्रकाश नेटवर्क में और अन्य उद्देश्यों के लिए, लाइन के सिरों पर वोल्टेज को कम किया जाना चाहिए। यह स्टेप-डाउन ट्रांसफार्मर का उपयोग करके हासिल किया जाता है। इसके अलावा, आमतौर पर वोल्टेज में कमी और, तदनुसार, वर्तमान ताकत में वृद्धि कई चरणों में होती है। प्रत्येक चरण में, वोल्टेज छोटा हो रहा है, और विद्युत नेटवर्क द्वारा कवर किया गया क्षेत्र व्यापक हो रहा है। बिजली के संचरण और वितरण की योजना को चित्र में दिखाया गया है।

देश के कई क्षेत्रों में पावर स्टेशन हाई-वोल्टेज ट्रांसमिशन लाइनों से जुड़े हुए हैं, जिससे एक सामान्य पावर ग्रिड बनता है जिससे उपभोक्ता जुड़े होते हैं। इस तरह के जुड़ाव को पावर सिस्टम कहा जाता है। बिजली व्यवस्था उपभोक्ताओं को उनके स्थान की परवाह किए बिना ऊर्जा की निर्बाध आपूर्ति सुनिश्चित करती है।

बिजली का उपयोग।

विज्ञान के विभिन्न क्षेत्रों में विद्युत शक्ति का उपयोग।

20वीं सदी एक ऐसी सदी बन गई है जब विज्ञान समाज के सभी क्षेत्रों पर आक्रमण कर रहा है: अर्थव्यवस्था, राजनीति, संस्कृति, शिक्षा, आदि। स्वाभाविक रूप से, विज्ञान सीधे ऊर्जा के विकास और बिजली के दायरे को प्रभावित करता है। एक ओर जहां विज्ञान विद्युत ऊर्जा के दायरे के विस्तार में योगदान देता है और इस तरह इसकी खपत को बढ़ाता है, वहीं दूसरी ओर, एक ऐसे युग में जब गैर-नवीकरणीय ऊर्जा संसाधनों का असीमित उपयोग आने वाली पीढ़ियों के लिए खतरा बन जाता है, विकास ऊर्जा-बचत प्रौद्योगिकियों और जीवन में उनका कार्यान्वयन विज्ञान का एक जरूरी कार्य बन गया है।

आइए इन सवालों पर ठोस उदाहरणों पर विचार करें। विकसित देशों में सकल घरेलू उत्पाद (सकल घरेलू उत्पाद) का लगभग 80% तकनीकी नवाचार के माध्यम से प्राप्त किया जाता है, जिसमें से अधिकांश बिजली के उपयोग से संबंधित है। उद्योग, कृषि और रोजमर्रा की जिंदगी में सब कुछ विज्ञान की विभिन्न शाखाओं में नए विकास के कारण हमारे पास आता है।

अब उनका उपयोग मानव गतिविधि के सभी क्षेत्रों में किया जाता है: सूचनाओं को रिकॉर्ड करने और संग्रहीत करने, अभिलेखागार बनाने, पाठ तैयार करने और संपादित करने, ड्राइंग और ग्राफिक कार्य करने, उत्पादन और कृषि को स्वचालित करने के लिए। उत्पादन का विद्युतीकरण और स्वचालन विकसित देशों की अर्थव्यवस्थाओं में "दूसरी औद्योगिक" या "माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक" क्रांति के सबसे महत्वपूर्ण परिणाम हैं। एकीकृत स्वचालन का विकास सीधे माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक से संबंधित है, एक गुणात्मक रूप से नया चरण जो 1971 में माइक्रोप्रोसेसर के आविष्कार के बाद शुरू हुआ - एक माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक लॉजिक डिवाइस जिसे उनके संचालन को नियंत्रित करने के लिए विभिन्न उपकरणों में बनाया गया है।

माइक्रोप्रोसेसरों ने रोबोटिक्स के विकास को गति दी है। आज उपयोग में आने वाले अधिकांश रोबोट तथाकथित पहली पीढ़ी के हैं, और वेल्डिंग, कटिंग, प्रेसिंग, कोटिंग आदि में उपयोग किए जाते हैं। दूसरी पीढ़ी के रोबोट जो उनकी जगह लेते हैं, पर्यावरण को पहचानने के लिए उपकरणों से लैस हैं। और रोबोट - तीसरी पीढ़ी के "बुद्धिजीवी" "देखेंगे", "महसूस करेंगे", "सुनेंगे"। वैज्ञानिक और इंजीनियर रोबोट के उपयोग के लिए सबसे प्राथमिकता वाले क्षेत्रों में परमाणु ऊर्जा, अंतरिक्ष अन्वेषण, परिवहन, व्यापार, भंडारण, चिकित्सा देखभाल, अपशिष्ट प्रसंस्करण और समुद्र तल की संपत्ति के विकास को कहते हैं। अधिकांश रोबोट विद्युत ऊर्जा पर चलते हैं, लेकिन रोबोट बिजली की खपत में वृद्धि स्मार्ट तरीकों और नई ऊर्जा-बचत तकनीकी प्रक्रियाओं की शुरूआत के माध्यम से कई ऊर्जा-गहन विनिर्माण प्रक्रियाओं में ऊर्जा लागत में कमी से ऑफसेट होती है।

लेकिन वापस विज्ञान के लिए। सभी नए सैद्धांतिक विकास को कंप्यूटर गणना के बाद प्रयोगात्मक रूप से सत्यापित किया जाता है। और, एक नियम के रूप में, इस स्तर पर, भौतिक माप, रासायनिक विश्लेषण आदि का उपयोग करके अनुसंधान किया जाता है। यहां, वैज्ञानिक अनुसंधान उपकरण विविध हैं - कई माप उपकरण, त्वरक, इलेक्ट्रॉन सूक्ष्मदर्शी, चुंबकीय अनुनाद टोमोग्राफ, आदि। प्रायोगिक विज्ञान के इन उपकरणों में से अधिकांश विद्युत ऊर्जा पर चलते हैं।

संचार और संचार के क्षेत्र में विज्ञान बहुत तेजी से विकसित हो रहा है। उपग्रह संचार का उपयोग न केवल अंतर्राष्ट्रीय संचार के साधन के रूप में किया जाता है, बल्कि रोजमर्रा की जिंदगी में भी किया जाता है - हमारे शहर में उपग्रह व्यंजन असामान्य नहीं हैं। संचार के नए साधन, जैसे कि फाइबर प्रौद्योगिकी, लंबी दूरी पर सिग्नल संचारित करने की प्रक्रिया में बिजली के नुकसान को काफी कम कर सकते हैं।

विज्ञान और प्रबंधन के क्षेत्र ने बाईपास नहीं किया। जैसे-जैसे वैज्ञानिक और तकनीकी क्रांति विकसित होती है, मानव गतिविधि के उत्पादन और गैर-उत्पादन क्षेत्रों का विस्तार होता है, प्रबंधन उनकी दक्षता में सुधार करने में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाने लगता है। एक तरह की कला से लेकर हाल ही में अनुभव और अंतर्ज्ञान के आधार पर प्रबंधन अब एक विज्ञान बन गया है। प्रबंधन का विज्ञान, सूचना प्राप्त करने, भंडारण, संचारण और प्रसंस्करण के सामान्य नियमों को साइबरनेटिक्स कहा जाता है। यह शब्द ग्रीक शब्द "हेल्समैन", "हेल्समैन" से आया है। यह प्राचीन यूनानी दार्शनिकों के लेखन में पाया जाता है। हालाँकि, इसका नया जन्म वास्तव में 1948 में अमेरिकी वैज्ञानिक नॉर्बर्ट वीनर द्वारा "साइबरनेटिक्स" पुस्तक के प्रकाशन के बाद हुआ था।

"साइबरनेटिक" क्रांति की शुरुआत से पहले, केवल कागज कंप्यूटर विज्ञान था, जिसकी धारणा का मुख्य साधन मानव मस्तिष्क था, और जो बिजली का उपयोग नहीं करता था। "साइबरनेटिक" क्रांति ने एक मौलिक रूप से भिन्न - मशीन सूचना विज्ञान को जन्म दिया, जो सूचना के विशाल रूप से बढ़े हुए प्रवाह के अनुरूप है, जिसके लिए ऊर्जा का स्रोत बिजली है। जानकारी प्राप्त करने, उसके संचय, प्रसंस्करण और प्रसारण के लिए पूरी तरह से नए साधन बनाए गए हैं, जो एक साथ एक जटिल सूचना संरचना बनाते हैं। इसमें स्वचालित नियंत्रण प्रणाली (स्वचालित नियंत्रण प्रणाली), सूचना डेटाबैंक, स्वचालित सूचना आधार, कंप्यूटर केंद्र, वीडियो टर्मिनल, कॉपियर और टेलीग्राफ मशीन, राष्ट्रव्यापी सूचना प्रणाली, उपग्रह और उच्च गति फाइबर-ऑप्टिक संचार प्रणाली शामिल हैं - यह सब असीमित रूप से विस्तारित है बिजली के उपयोग का दायरा।

कई वैज्ञानिक मानते हैं कि इस मामले में हम एक नई "सूचना" सभ्यता के बारे में बात कर रहे हैं जो एक औद्योगिक-प्रकार के समाज के पारंपरिक संगठन की जगह ले रही है। यह विशेषज्ञता निम्नलिखित महत्वपूर्ण विशेषताओं की विशेषता है:

· विज्ञान, शिक्षा, स्वास्थ्य देखभाल, आदि के क्षेत्र में सामग्री और गैर-भौतिक उत्पादन में सूचना प्रौद्योगिकी का व्यापक उपयोग;

सार्वजनिक उपयोग सहित विभिन्न डेटा बैंकों के व्यापक नेटवर्क की उपस्थिति;

आर्थिक, राष्ट्रीय और व्यक्तिगत विकास के सबसे महत्वपूर्ण कारकों में से एक में सूचना का परिवर्तन;

समाज में सूचना का मुक्त प्रसार।

एक औद्योगिक समाज से "सूचना सभ्यता" के लिए ऐसा संक्रमण काफी हद तक ऊर्जा के विकास और संचरण और उपयोग में एक सुविधाजनक प्रकार की ऊर्जा के प्रावधान के कारण संभव हो गया - विद्युत ऊर्जा।

उत्पादन में बिजली।

उत्पादन गतिविधियों के विद्युतीकरण के बिना आधुनिक समाज की कल्पना नहीं की जा सकती। पहले से ही 1980 के दशक के अंत में, दुनिया में सभी ऊर्जा खपत का 1/3 से अधिक विद्युत ऊर्जा के रूप में किया जाता था। अगली शताब्दी की शुरुआत तक यह अनुपात 1/2 हो सकता है। बिजली की खपत में इस तरह की वृद्धि मुख्य रूप से उद्योग में इसकी खपत में वृद्धि से जुड़ी है। औद्योगिक उद्यमों का मुख्य भाग विद्युत ऊर्जा पर कार्य करता है। उच्च बिजली की खपत धातु विज्ञान, एल्यूमीनियम और इंजीनियरिंग उद्योगों जैसे ऊर्जा-गहन उद्योगों के लिए विशिष्ट है।

घर में बिजली।

रोजमर्रा की जिंदगी में बिजली एक आवश्यक सहायक है। हर दिन हम इससे निपटते हैं, और शायद, हम इसके बिना अपने जीवन की कल्पना नहीं कर सकते। याद रखें पिछली बार जब आपने लाइट बंद की थी, यानी आपके घर को बिजली नहीं मिली थी, याद रखें कि आपने कैसे कसम खाई थी कि आपके पास किसी भी चीज़ के लिए समय नहीं है और आपको रोशनी की ज़रूरत है, आपको एक टीवी, एक केतली और अन्य चीजों का एक गुच्छा चाहिए। बिजली के उपकरण। आखिरकार, अगर हम हमेशा के लिए डी-एनर्जेटिक हो जाते हैं, तो हम बस उन प्राचीन समय में लौट आएंगे जब खाना आग पर पकाया जाता था और ठंडे विगवाम में रहता था।

हमारे जीवन में बिजली के महत्व को एक पूरी कविता के साथ कवर किया जा सकता है, यह हमारे जीवन में बहुत महत्वपूर्ण है और हम इसके अभ्यस्त हैं। हालाँकि अब हम यह नहीं देखते हैं कि वह हमारे घरों में आती है, लेकिन जब उसे बंद कर दिया जाता है, तो यह बहुत असहज हो जाता है।

बिजली की सराहना करें!

ग्रंथ सूची।

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कश्मीर श्रेणी: विद्युत स्थापना कार्य

विद्युत ऊर्जा का उत्पादन

विद्युत ऊर्जा (विद्युत) ऊर्जा का सबसे उन्नत रूप है और इसका उपयोग भौतिक उत्पादन के सभी क्षेत्रों और शाखाओं में किया जाता है। इसके फायदों में लंबी दूरी पर संचरण और अन्य प्रकार की ऊर्जा (यांत्रिक, थर्मल, रासायनिक, प्रकाश, आदि) में रूपांतरण की संभावना शामिल है।

विद्युत ऊर्जा विशेष उद्यमों में उत्पन्न होती है - बिजली स्टेशन जो अन्य प्रकार की ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करते हैं: रासायनिक, ईंधन, पानी, पवन, सौर, परमाणु।

लंबी दूरी पर बिजली संचारित करने की क्षमता ईंधन स्थानों के पास या उच्च पानी वाली नदियों पर बिजली संयंत्रों का निर्माण करना संभव बनाती है, जो बिजली उपभोक्ताओं के पास स्थित बिजली संयंत्रों में बड़ी मात्रा में ईंधन के परिवहन की तुलना में अधिक किफायती है।

उपयोग की जाने वाली ऊर्जा के प्रकार के आधार पर, थर्मल, हाइड्रोलिक, परमाणु ऊर्जा संयंत्र हैं। पवन ऊर्जा और सूर्य के प्रकाश की गर्मी का उपयोग करने वाले बिजली संयंत्र अभी भी बिजली के कम-शक्ति स्रोत हैं जिनका कोई औद्योगिक महत्व नहीं है।

थर्मल पावर प्लांट बॉयलर भट्टियों में ठोस ईंधन (कोयला, पीट, तेल शेल), तरल (ईंधन तेल) और गैसीय (प्राकृतिक गैस, और ब्लास्ट-फर्नेस और कोक ओवन गैस) को जलाने से प्राप्त तापीय ऊर्जा का उपयोग करते हैं।

टरबाइन के घूमने से तापीय ऊर्जा को यांत्रिक ऊर्जा में परिवर्तित किया जाता है, जो टरबाइन से जुड़े जनरेटर में विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित हो जाती है। जनरेटर बिजली का स्रोत बन जाता है। थर्मल पावर प्लांट प्राथमिक इंजन के प्रकार से प्रतिष्ठित होते हैं: स्टीम टर्बाइन, स्टीम इंजन, आंतरिक दहन इंजन, लोकोमोबाइल, गैस टर्बाइन। इसके अलावा, भाप टरबाइन बिजली संयंत्रों को संघनक और सह-उत्पादन में विभाजित किया गया है। संघनक स्टेशन उपभोक्ताओं को केवल विद्युत ऊर्जा की आपूर्ति करते हैं। निकास भाप एक शीतलन चक्र से गुजरती है और, घनीभूत होकर, फिर से बॉयलर में भर जाती है।

थर्मल और विद्युत ऊर्जा वाले उपभोक्ताओं की आपूर्ति हीटिंग स्टेशनों द्वारा की जाती है, जिन्हें संयुक्त ताप और बिजली संयंत्र (सीएचपी) कहा जाता है। इन स्टेशनों पर, थर्मल ऊर्जा केवल आंशिक रूप से विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित होती है, और मुख्य रूप से भाप और गर्म पानी के साथ बिजली संयंत्रों के तत्काल आसपास के औद्योगिक उद्यमों और अन्य उपभोक्ताओं की आपूर्ति पर खर्च की जाती है।

हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर प्लांट (HPPs) नदियों पर बनाए जाते हैं, जो बिजली संयंत्रों के लिए ऊर्जा का एक अटूट स्रोत हैं। वे उच्चभूमि से तराई की ओर बहते हैं और इसलिए यांत्रिक कार्य करने में सक्षम हैं। जल के प्राकृतिक दबाव का उपयोग करके पहाड़ी नदियों पर हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर स्टेशन बनाए जाते हैं। समतल नदियों पर बांध के दोनों किनारों पर जल स्तर में अंतर के कारण बांधों के निर्माण से कृत्रिम रूप से दबाव बनाया जाता है। हाइड्रो टर्बाइन हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर प्लांट में प्राथमिक इंजन होते हैं, जिसमें जल प्रवाह की ऊर्जा को यांत्रिक ऊर्जा में परिवर्तित किया जाता है।

जल हाइड्रोटर्बाइन और जनरेटर के प्ररित करनेवाला को घुमाता है, जबकि हाइड्रोटर्बाइन की यांत्रिक ऊर्जा जनरेटर द्वारा उत्पन्न विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित होती है। पनबिजली स्टेशन का निर्माण, बिजली पैदा करने के कार्य के अलावा, राष्ट्रीय आर्थिक महत्व के अन्य कार्यों के एक जटिल को भी हल करता है - नदियों के नेविगेशन में सुधार, शुष्क भूमि की सिंचाई और पानी, शहरों और औद्योगिक उद्यमों को पानी की आपूर्ति में सुधार।

परमाणु ऊर्जा संयंत्रों (एनपीपी) को थर्मल स्टीम टर्बाइन स्टेशनों के रूप में वर्गीकृत किया जाता है जो जीवाश्म ईंधन पर काम नहीं करते हैं, लेकिन ऊर्जा स्रोत के रूप में परमाणु ईंधन (ईंधन) परमाणुओं - यूरेनियम या प्लूटोनियम के परमाणु विखंडन की प्रक्रिया में प्राप्त गर्मी का उपयोग करते हैं। परमाणु ऊर्जा संयंत्रों में, बॉयलर इकाइयों की भूमिका परमाणु रिएक्टरों और भाप जनरेटर द्वारा निभाई जाती है।

उपभोक्ताओं को बिजली की आपूर्ति मुख्य रूप से विद्युत नेटवर्क से की जाती है जो कई बिजली संयंत्रों को जोड़ती है। एक सामान्य विद्युत नेटवर्क पर बिजली स्टेशनों का समानांतर संचालन बिजली संयंत्रों के बीच भार का तर्कसंगत वितरण सुनिश्चित करता है, बिजली का सबसे किफायती उत्पादन, स्टेशनों की स्थापित क्षमता का बेहतर उपयोग, उपभोक्ताओं को बिजली आपूर्ति की विश्वसनीयता में वृद्धि और उन्हें बिजली की आपूर्ति के साथ आवृत्ति और वोल्टेज के संदर्भ में सामान्य गुणवत्ता संकेतक।

एकीकरण की आवश्यकता बिजली संयंत्रों के असमान भार के कारण होती है। न केवल दिन के दौरान, बल्कि वर्ष के अलग-अलग समय में भी बिजली की उपभोक्ता मांग में नाटकीय रूप से परिवर्तन होता है। सर्दियों में रोशनी के लिए बिजली की खपत बढ़ जाती है। कृषि में खेतों के काम और सिंचाई के लिए गर्मियों में बड़ी मात्रा में बिजली की आवश्यकता होती है।

स्टेशनों की लोडिंग की डिग्री में अंतर विशेष रूप से पूर्व से पश्चिम की दिशा में एक दूसरे से बिजली की खपत के क्षेत्रों के बीच एक महत्वपूर्ण दूरी के साथ ध्यान देने योग्य है, जिसे सुबह के घंटों की शुरुआत के समय में अंतर से समझाया गया है। और शाम लोड मैक्सिमा। उपभोक्ताओं को बिजली आपूर्ति की विश्वसनीयता सुनिश्चित करने के लिए और विभिन्न मोड में संचालित बिजली संयंत्रों की शक्ति का बेहतर उपयोग करने के लिए, उन्हें उच्च वोल्टेज विद्युत नेटवर्क का उपयोग करके ऊर्जा या विद्युत प्रणालियों में जोड़ा जाता है।

बिजली संयंत्रों, बिजली लाइनों और गर्मी नेटवर्क के साथ-साथ बिजली और गर्मी ऊर्जा के रिसीवर, शासन की समानता और बिजली और थर्मल ऊर्जा के उत्पादन और खपत की प्रक्रिया की निरंतरता से एक पूरे में जुड़े हुए हैं, कहा जाता है ऊर्जा प्रणाली (ऊर्जा प्रणाली)। विद्युत प्रणाली, जिसमें विभिन्न वोल्टेज के सबस्टेशन और ट्रांसमिशन लाइनें शामिल हैं, बिजली व्यवस्था का हिस्सा है।

अलग-अलग क्षेत्रों की ऊर्जा प्रणालियाँ, बदले में, समानांतर संचालन के लिए परस्पर जुड़ी हुई हैं और बड़ी प्रणालियाँ बनाती हैं, उदाहरण के लिए, यूएसएसआर के यूरोपीय भाग की एकीकृत ऊर्जा प्रणाली (यूईएस), साइबेरिया, कजाकिस्तान, मध्य एशिया की एकीकृत प्रणाली, आदि। .

संयुक्त ताप और बिजली संयंत्र और कारखाने के बिजली संयंत्र आमतौर पर ट्रांसफार्मर सबस्टेशन के माध्यम से 6 और 10 केवी या उच्च वोल्टेज लाइनों (35 केवी और उच्चतर) की जनरेटर वोल्टेज लाइनों के माध्यम से निकटतम बिजली प्रणाली के पावर ग्रिड से जुड़े होते हैं। उपभोक्ताओं को आपूर्ति करने के लिए शक्तिशाली क्षेत्रीय बिजली संयंत्रों द्वारा बिजली ग्रिड में उत्पन्न ऊर्जा का संचरण उच्च वोल्टेज लाइनों (110 केवी और उच्चतर) के माध्यम से किया जाता है।

- विद्युत ऊर्जा का उत्पादन