AC / DC. Kurs SEP Pojęcia podstawowe. Politechnika Wrocławska Wydział Elektroniki W-4, Katedra K-4. Wrocław 2016

Transkrypt

1 Kurs SEP Pojęcia podstawowe. Wrocław 2016 Wniosek AC / DC 1

2 Wniosek Karta zawodowa inżyniera 2

3 Karta zawodowa inżyniera 3

4 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 Wytwarzanie 4

5 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 szczytowo pompowe Żarnowiec 680 Porąbka -Żar 500 Żydowo 152 Młoty (w budowie) przepływowe zaporowe Włocławek 160 Solina 138 Dychów 80 Rożnów 50 - przepływowe Brzeg Dolny (Odra) 10,0 Żar (Wda) 9,0 Czchów (Dunajec) 8,4 Wrocław (Odra) 1,6 Elektrownie w Polsce 5

6 Elektrownie cieplne 6

7 Elektrownie cieplne konwencjonalne Zależnie od paliwa, na energię elektryczną zamienia się % energii chemicznej zawartej w paliwie. Elektrownia węglowa 7

8 Turbina Chłodnia kominowa 8

9 Elektrownia Bełchatów 9

10 Elektrownie jądrowe Elektrownia jądrowa 10

11 Elektrownia jądrowa Elektrownia jądrowa 11

12 Elektrownia jądrowa Elektrownia jądrowa 12

13 Elektrownia jądrowa Elektrownie wodne Przepływowe: budowane zwykle na rzekach nizinnych o niewielkim spadku, gdzie brak jest możliwości magazynowania wody w zbiorniku. Ilość wyprodukowanej energii zależna jest głównie od chwilowego przepływu wody w korycie rzeki. Elektrownia tego typu wykorzystuje do produkcji energii wody płynące w korytach rzek, w danym momencie, a zlokalizowana jest w budynku będącym przedłużeniem przegradzającego rzekę jazu. Moc znamionowa takiej elektrowni to najmniejsza wartość mocy, jaka może wystąpić w ciągu 95% dni w roku (Michałowski, 1975 r.). 13

14 Elektrownie wodne Regulacyjne (zbiornikowa): zbiornik wody znajdujący się przed elektrownią pozwala na produkcję energii o mocy większej, niż moc odpowiadająca chwilowemu dopływowi wody. Zadaniem zbiornika jest wyrównywanie sezonowych różnic w ilości przepływającej wody, niwelując tym samym sezonowe spadki mocy. Elektrownie wodne Szczytowo pompowe: elementem charakterystycznym dla takich elektrowni są dwa zbiorniki wodne, zlokalizowane przed i za elektrownią (górny i dolny). Elektrownie tego typu pełnią rolę akumulatora energii dla systemu energetycznego. W okresie małego zapotrzebowania na energię elektrownia pobiera energię z sieci i przepompowuje wodę znajdującą się w zbiorniku dolnym do zbiornika górnego. W godzinach dużego zapotrzebowania na energię elektryczną woda z górnego zbiornika wypuszczana jest z powrotem do zbiornika dolnego, przyczyniając się w ten sposób do produkcji energii elektrycznej oddawanej do sieci. W odróżnieniu od wyżej wymienionych elektrowni, elektrownie szczytowo pompowe są niezależne od dopływu naturalnego wody. Dopływ wody konieczny jest tylko ze względu na uzupełnienie strat wody powstałych na skutek infiltracji oraz odparowania. 14

15 Elektrownia Itaipu Brazylia MW. Elektrownia pokrywa pełne zapotrzebowanie Paragwaju i jedną trzecią potrzeb Brazylii. 15

16 Elektrownia Trzech Przełomów - Chiny MW 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. 16

17 Elektrownie wiatrowe Elektrownie wiatrowe 17

18 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 na moc 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, 18

19 Elektrownie słoneczne 19

20 Elektrownie słoneczne minielektrownie Elektrownie słoneczne minielektrownie 20

21 Elektrownie słoneczne minielektrownie Olsztyn moc 50kW Do instalacji do 40 kw mocy (około 300 m2 dachu) Elektrownie słoneczne 21

22 Elektrownie słoneczne Elektrownie słoneczne 22

23 Elektrownie słoneczne GENERATOR 23

24 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 24

25 25

26 26

27 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 27

28 Sieci przesyłowe Podział sieci elektroenergetycznych 28

29 Podział sieci elektroenergetycznych Krajowy System Elektroenergetyczny 29

30 Linie przesyłowe 30

31 Linie przesyłowe 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 31

32 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. 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 Dz.U z dnia poz. 443). 32

33 Akty prawne - ROZPORZĄDZENIA Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 r. w sprawie warunków technicznych jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie ( tekst jednolity Dz. U z dnia r., poz.1422). Akty prawne - NORMA Norma PN-HD obejmuje instalacje elektryczne: 1. do 1000 V prądu przemiennego V prądu stałego. Norma PN-HD 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. 33

34 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. Akty prawne - NORMA Norma PN-HD arkusze: 34

35 Akty prawne - NORMA Akty prawne - NORMA 35