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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA
Fundamentos de la teoría de la fuente de alimentación. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Fuente de alimentación Las fuentes de electricidad son plantas de energía que pueden convertir diferentes tipos de energía en energía eléctrica. Según el tipo de energía utilizada, las centrales eléctricas se dividen en centrales térmicas, nucleares e hidroeléctricas. Las centrales térmicas queman carbón, petróleo o gas natural. El calor resultante convierte el agua de las calderas en vapor, que a su vez impulsa los rotores del generador. Los generadores convierten la energía mecánica en energía eléctrica. En las plantas de energía nuclear, el proceso de convertir la energía del vapor en mecánica y luego en energía eléctrica es similar. La única diferencia es que las plantas de energía nuclear funcionan con elementos radiactivos que liberan calor durante la reacción de descomposición. Las centrales hidroeléctricas convierten la energía del agua en movimiento en energía eléctrica. También hay plantas de energía eólica y solar, geotérmica, mareomotriz, etc. (flujos de aire en movimiento, calor solar y calor de aguas subterráneas, o la energía de las mareas y las mareas marinas se convierten en energía eléctrica). Las centrales térmicas se dividen en condensación y calefacción. En las centrales eléctricas de condensación, la energía térmica se convierte completamente en energía eléctrica. En las centrales eléctricas de cogeneración (también denominadas centrales eléctricas y térmicas combinadas (CHP), la energía térmica se convierte en energía eléctrica solo parcialmente y se gasta principalmente en el suministro de vapor y agua caliente a empresas y edificios residenciales. Las centrales CHP se construyen cerca de los consumidores de energía térmica Las centrales eléctricas de turbinas de vapor de condensación generalmente se construyen cerca de lugares donde se extrae carbón, turba o esquisto bituminoso. Durante la construcción de las centrales hidroeléctricas se resuelven paralelamente las tareas de mejora de la navegación de los ríos, riego de tierras áridas, abastecimiento de agua, etc. En zonas donde no existen reservas de combustible y ríos con suficientes recursos hidroeléctricos, es muy recomendable la construcción de centrales nucleares (CN). Las centrales nucleares funcionan con combustible nuclear, que se consume en pequeñas cantidades. La electricidad generada en las estaciones se transmite a los consumidores a través de líneas de alta tensión (110 kV y superiores) a través de subestaciones transformadoras elevadoras. Para distribuir racionalmente la carga entre las centrales eléctricas, utilizar eficientemente sus capacidades, mejorar la confiabilidad del suministro de los consumidores y suministrarles energía eléctrica con indicadores óptimos en términos de frecuencia y voltaje, se practica la operación paralela de las centrales eléctricas en la red eléctrica común. del sistema energético regional, que incluye centrales eléctricas, líneas eléctricas, subestaciones transformadoras de red y redes de calefacción conectadas por el modo general de producción y distribución de energía eléctrica y térmica. Muchos de estos sistemas se combinan en una red eléctrica común y forman grandes sistemas de energía de las repúblicas, territorios, etc. Las redes eléctricas se utilizan para la transmisión y distribución de energía eléctrica desde las centrales eléctricas hasta el consumidor y consisten en aparamenta (RU) y líneas aéreas o de cable de varios voltajes. El centro de potencia (CP) es la aparamenta de tensión del generador de la central o la aparamenta de tensión secundaria de la subestación reductora del sistema eléctrico de la zona. Existen redes eléctricas de corriente continua y alterna. Las redes de CC incluyen redes de ferrocarriles electrificados, subterráneos, tranvías, trolebuses, algunas redes de empresas químicas, metalúrgicas y otras. El suministro de todos los demás objetos de uso industrial, agrícola, municipal y doméstico se realiza mediante corriente alterna trifásica con una frecuencia de 50 Hz. La energía eléctrica con un voltaje de 6000, 10, 000 V es generada por turbocompresores e hidrogeneradores. No es económicamente factible transmitir energía eléctrica de tal voltaje a largas distancias debido a pérdidas significativas. Por tanto, en los centros transformadores elevadores construidos en las centrales eléctricas se aumenta a 20, 000 y 110 kV, y antes de llegar a los consumidores en los centros transformadores reductores se reduce a 220, 500 y 35 kV. El suministro de electricidad a empresas industriales y ciudades se realiza a través de subestaciones y conmutadores, lo más cerca posible de los consumidores. El tablero se utiliza para recibir y distribuir energía eléctrica y contiene dispositivos de maniobra, barras combinadas y de conexión, dispositivos auxiliares (compresor, batería, etc.), dispositivos de protección, automatización, instrumentos de medición. Los interruptores son abiertos (ORU) (el equipo principal está ubicado en el exterior) y cerrados (ERU) (el equipo está ubicado en el interior). Una instalación eléctrica que sirve para convertir y distribuir energía eléctrica se denomina subestación y está formada por transformadores u otros convertidores de energía, aparamenta, dispositivos de control e instalaciones auxiliares. Según prevalezcan sobre ella transformadores u otros convertidores de energía, las subestaciones se denominan transformadoras (TP) o convertidoras. Un dispositivo que no forma parte de una subestación y está diseñado para recibir y distribuir energía eléctrica a un voltaje sin conversión ni transformación se denomina punto de distribución (DP). La calidad de la energía eléctrica se caracteriza por la constancia de frecuencia y la estabilidad de tensión dentro de las normas establecidas. La frecuencia la establecen las centrales eléctricas para todo el sistema eléctrico en su conjunto. Dependiendo de la configuración de la red, cambia el nivel de tensión a medida que se acerca al consumidor, las condiciones de carga de los equipos y el consumo de energía eléctrica. Los voltajes de las redes eléctricas y de los equipos eléctricos están estandarizados. Autor: Bannikov E.A.
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