Криогенная техника в системах энергетики

    Дисциплина: Технические
    Тип работы: Реферат
    Тема: Криогенная техника в системах энергетики

    Российской федерации

    Вятский государственный университет

    Электротехнический факультет

    Кафедра электроэнергетических систем

    Реферат

    на тему

    «Криогенная техника в системах энергетики»

    По курсу введение в специальность

    Разработал студент гр. Э-12

    Скулкин Д.В.

    Проверила

    Репкина Н.Г.

    Киров 2001

    Содержание

    Введение

    Криогенные и сверхпроводящие линии электропередачи

    Накопители энергии

    Криогенная техника

    Оценка целесообразности

    Заключение

    Введение

    Существенное уменьшение электрического сопротивления очень чистых металлов (алюминия, меди, бериллия, натрия) с понижением температуры, главное — сохранение некоторыми сплавами

    сверхпроводимости в сильных магнитных полях при больших плотностях тока создали принципиальные возможности для применения глубокого холода в новых сферах, из которых наиболее важное

    значение имеют электротехника и электроника.

    Использование сверхпроводников может оказаться экономичным при создании в будущем сверхмощных электрических машин, аппаратов, линии электропередачи (ЛЭП), что представляется

    весьма актуальной проблемой для перспектив развития электроэнергетики. Цель научных исследований на ближайший период: изыскание новых сверхпроводящих материалов с повышенными

    критическими параметрами, пониженными потерями в переменных полях и создание на их основе совершенной технологии изготовления проводников (проволочных и ленточных, -

    композиционных изделий), удешевление сверхпроводящих материалов, определение областей технико-экономической

    целесообразности применения сверхпроводников, а также разработка конструкции сверхпроводящих машин, аппаратов. ЛЭП и пр.

    В самом деле. научно-технический прогресс электротехники (совершенствование магнитных, электроизоляционных материалов, внедрение более совершенных систем охлаждения, более

    глубокое изучение физической сущности процессов, новые технологические разработки и др.) не коснулся основного электротехнического материала — проводника, который оказался неизменным

    с присущим ему сопротивлением, ограничивающим допустимую плотность тока и мощность машин и аппаратов в заданных габаритах.». Снижение активного сопротивления проводника, а тем более

    применение сверхпроводников позволило бы в принципе существенно повысить мощность электрических машин и аппаратов в тех же габаритах, повысить к. п. д. за счет увеличения рабочей

    индукции и плотности тока.

    Внимание ведущих электротехнических фирм привлечено к проблеме использования глубокого холода

    явления сверхпроводимости в электротехнике больших мощностей. На

    Международном конгрессе по холоду (1967 г., Мадрид) впервые работала специальная секция по применению сверхпроводимости в электротехнике, а в марте 1969 г. (Лондон)

    состоялась

    Международная конференция на

    тему: «Низкие температуры и электроэнергетика», где в основном рассматривались перспективы создания криогенных ЛЭП. Обсуждаются два возможных направления работ:

    применение сверхпроводников, охлаждаемых жидким или сверхкритическим гелием (сверхпроводящие машины, аппараты, линии электропередачи).

    Криогенные и сверхпроводящие линии электропередачи

    Возможность применения низких температур в системах передачи электроэнергии на протяжении последних лет привлекает внимание многих исследователей.

    Передача и распределение подавляющего количества

    электроэнергии производится

    по

    сетям переменного тока. основным элементом которых являются воздушные линии электропередачи (ЛЭП), функционирующие под высоким напряжением (в России обычно

    110.220, 500).

    Ввод больш

    их потоков энергии в крупные города и промышленные районы посредством воздушных ЛЭП связан с серьезными осложнениями: необходимо отчуждение значительных участков земли в

    пригородных жилых районах, создаются помехи авиатранспорту и известная опасность для населения, возникают радиопомехи и т.п.

    По этим причинам определилась тенденция к осуществлению так называемых глубоких вводов в города и промышленные районы с помощью высоковольтных подземных кабелей, которые на

    достаточном удалении от потребителей (5—50 км) стыкуются с воздушной ЛЭП. При больших передаваемых мощностях обычно применяются высоковольтные маслонаполненные кабели: в США

    максимальная мощность, передаваемая по такому кабелю при напряжении 345 кВ.

    достигает 500 МВ

    А, а в Европе— 1000 МВ

    А. Стоимость самого кабеля, а также его прокладки довольно высоки- в зависимости от режима эксплуатации ЛЭП капитальные затраты при сооружении кабельной линии на напряжение 345

    кВ в 10—13 раз выше, чем при сооружении воздушной ЛЭП на те же параметры , поэтому естественны поиски других технических решений, к числу которых относится исследование возможности

    сооружения криогенных и сверхпроводящих линий электропередачи относительно небольшой протяженности.

    Короткие сверхпроводящие кабельные линии постоянного тока могут найти применение в производствах, использующих большие токи сравнительно низкого напряжения: при получении

    алюминия или хлора электролизом, в мощных электропечах.

    более отдаленной и менее определенной перспективой представляется сооружение криогенных или сверхпроводящих ЛЭП большой протяженности: такие линии намного сложнее

    и дороже обычных воздушные ЛЭП и сооружение их может оказаться.

    Современная электротехника требует изыскания принципиально новых решений научно-технических задач, обусловленных ростом единичной мощности энергетических блоков и необходимостью

    передачи огромных количеств энергии по дальним по дальним линиям электропередачи. Уже освоены энергоблоки

    мощностью 500 и 800 МВт, на стадии изготовления находятся блохи мощностью 1200, а для более далекой перспективы (к 2000 г.) анализируются возможности доведения

    единичной мощности турбогенератора до 2500-3000 МВт на базе обычной конструкции в четырехполюсном исполнении. Рост единичной мощности требует

    более интенсивного охлаждения, приводит к снижению КПД и увеличению относительных реактивностей

    Для России с ее огромными пространствами и крайне неравномерным распределением энергоресурсов (в европейской части страны около 12% энергоресурсов, а в азиатской до 88%)

    первостепенное значение имеет проблема создания мощных и дальних ЛЭП.

    Помимо других сложных вопросов, возникает необходимость в существенном повышении Номинального напряжения. Уже освоено напряжение переменного тока 500 кВ,

    испытываются воздушные ЛЭП переменного тока на 750 кВ (Конаково - Москва), а также ЛЭП постоянного тока \'на 800 кВ (Волгоград—Донбасс). В соответствии с

    разрабатывается комплексное электрооборудование для ЛЭП переменного тока 1150 кВ (для межсистемных связей в энергосистемах) и для ЛЭП постоянного тока на 1500 кВ протяженностью 2500

    км (Экибастуз-Центр) с передаваемой мощностью 6 МВт. Напряжения 1150кВ переменного или1500 постоянного тока оказываются недостаточными для более мощных ЛЭП. Между тем мощность будущих

    ЛЭП

    из Восточной Сибири в европейскую часть России будет превышать 10 ГВт по одной цепи, что потребует повышение уровня напряжения до 2200-2400 кВ. В свете. сказанного

    ожидается, что в недалеком будущем (...

    Забрать файл

    Похожие материалы:


ПИШЕМ УНИКАЛЬНЫЕ РАБОТЫ
Заказывайте напрямую у исполнителя!


© 2006-2016 Все права защищены