Су энергетика қорлар.

Су энергетика қорлары — өзендер мен сарқырамалардың құлама суынан алуға болатын энергия қоры. Энергияның бұл көзінің артықшылығы — оның қоры сарқылмайды, үнемі қалпына келіп отырады. Бұл энергияның арзан, әрі гигиеналық түрғыдан таза түрі болып табылады. Су энергиясының қоры жөнінен Қытай, АҚШ, Канада дүние жүзіндегі алғашқы орындарды иеленеді.

Су энергетикасы.

Су энергетикасы (Гидроэнергетика; грек, "һydor" — су, ылғал, energia — қызмет, әрекет) — 1) бөгет салу арқылы немесе бөгетсіз ағын судан энергия алу. Дүние жүзіндегі ең үлкен СЭС Венесуэлада (Гури бөгеті, 10 млн кВт) және Бразилияда Парана өзенінде (Итайпу ГЭС-і, 12,6 млн кВт) салынған. Қазақстанда Бұқтырма СЭС-і, Қапшағай СЭС-і, Шардара СЭС-і, т.б. бар. Су энергетикасының энергия көздері сарқылмайтын (трубина арқылы өтетін су ағынының орны өзенге немесе көлге құятын өзен және бұлақ суымен толтырылады) болуы мүмкін. СЭС-тердің экологияға нұқсан келтіретін факторлары да бірталай. Мысалы, жазық жерлерде СЭС салу құнарлы жерлерді пайдалануға жарамсыз етіп қана қоймай, өзеннің экожүйесін толық бұзады. Су қойма түбінде мыңдаған тонна шөгінділер (өнеркәсіп және тұрмыстық ақаба суымен бірге өзенге түсетін улы заттектер) жиналады. Бұл су қойманы жойғанның өзінде аумақты пайдалануға жарамсыз етеді. Таулы жердегі өзендер СЭС-тер салуға қолайлы. Бірақ сейсмикалық қауіпті аудандарда алапат ықтималдығы жоғары болуы мүмкін. Жер сілкіністері орасан зор зиян келтіреді. Мысалы, Италиядағы Вайонда 1993 жылы бөгетті су жарып өткенде 2118 адам, ал Индияда Гуджерат бөгетін су жарып өткенде 16 мың адам қаза болды. Қазіргі уақытга үлкен СЭС-тер салудың келешегі жоқ, оларды бөгет салуды қажет етпейтін ағыны жылдам шағын немесе үлкен өзендерде салу ыңғайлы деп есептеледі. Кіші су энергетикасы дәстүрлі емес энергетикаға жатады; 2) бөгет салу арқылы не салмай, аққан судан энергия алу. Су энергиясының біршама арзандығына қарамастан, ресурстардың шектеулілігіне және энергия қондырғыларының көп аумақты алатынына байланысты болашақта ол дүние жүзіндегі энергетиканың 5%-ынан аспайтын болады.Су электростанциялары (СЭС) аудандық жылу электр станциялары сияқты генераторлық кернеуде жүктемесі болмайды және энергияның көп бөлігін жоғары кернеулі торапқа береді. Сондық-тан СЭС сүлбалары белгілі дәрежеде КЭС сүлбаларына үқсас. Қуатты СЭС сүлбалары блокты принцип бойынша қүрылады.

Сурет 5.1. СЭС технологиялық сұлбасы

Бірақ сұлба құраудаСЭС-тің бірнеше ерекшеліктерін ескерген жөн:

1.СЭС-ның қуатын есепті су ағынымен және өзен ағынының кысымымен анықтайды. СЭС-ті бірден су ағынының барлық қуатына қүрайды және де артынан кеңейтуге болмайды. Сондық-тан СЭС-ның сүлбасы КЭС сүлбасына қарағанда түрақты болып келеді.

2. СЭС аі регаттары жүйенің ең жоғаргы бөлігін жауып жатады, ауыспалы жүктемемен жүмыс істейді және салыстырмалы түрде тораптан жиі ажыратылады.

3. СЭС-те тарату күрылымдарын орнатуға алаңдар шектелген. СЭС-тің басты трансформаторлары СЭС-тің басты корпустарын-да қондырылады. Ал ашық тарату қүрылғылары трансформатор-лардан айтарлықтай қашықтықта өзен жағасында қондырылады.

Осы көрсетілген ерекшеліктеріне қарай СЭС-тің жоғары кер-неуінде әртүрлі сүлбалар қолданылады. Мүндай сүлбаларға көп-бүрыштар (үшбүрыш, төртбүрыш, алты бүрыш), қосарланған көпбүрыштар, сонымен бірге қарапайым сүлбалар: шиналар-желі-лер, шиналар-трансформаторлар, қарапайым және қосарланған көпірлі сүлбалары жатады.

СЭС-ті генератор тізбегіндегі ажыратқышты ірі блоктар си-паттайды.

СЭС-тің өтпелі желіден тарамдалған түрдегі, көптеген сүлба-лары бар. Соңғы кездерде СЭС-те жеңілдетілген ажыратқышсыз электрлік сүлбалар қолданылады, қысқа түйықтағыштар және бөлектеуіштер аркылы тізбекке қосылады.СЭС сүлбасының барлық түрлері толығырақ қаралған.

СЭС-те екі жоғары кернеу болса, мақсатына сәйкес АТ-ды қолданады. Осы кезде СЭС-те генераторды қосқанға АТ-дағы үшінші ораманы қолданады. Себебі СЭС-те максималды және минималды режімдер тәулік бойы кезектесіп отырады және АТ арқылы қуаттың реверсивті ағыны бар.

СЭС үшін генераторлық кернеуден қуатты беру сүлбасын қолдану аймагы шектелген. Бүл негізінен қуаты аз станцияларға арналған сонымен бірге генерагорлық кернеуде жеңілдетілген типтегі ВМП типіндегі ажыратқыштарды кейбір кезде вакуумды, элегазды ажыраткыштарымен комплектті тарату қүрылығыларын қолдануға тырысады.

Бақылау сұрақтары:

1. СЭС электр энергияны алу процессі

Дебиеттер тізімі

1. Веников В.А., Путятин Е.В. Введение в специальность.Электроэнергетика.-М:Высшая школа, 1988г.

2.Хожин Г. «Электроэнергетика», Алматы, 2011ж.

ДӘРІС № 6

Тақырыбы «АТОМ ЭЛЕКТР СТАНЦИЯСЫ»

Жоспар

1. АЭС ерекшеліктері.

Атом электр стансасы (АЭС), ядролық электр станса — атом ядросының энергиясын электр энергиясына айналдыратын қондырғы. АЭС ядроның нейтрондармен әсерлесуінен туатын энергия көмегімен жұмыс істейді. Ядролық реакторда жылу шығарғыш элемент — цилиндр немесе пластинка түріндегі ядролық отын, нейтрондарды баяулатқыш және бөлінген жылуды тасушы (су, газ, сұйық металдар) заттар орналасады. Реакторда бөлінген жылу жылуалмастыру қондырғысына беріледі. Соңғы екі қондырғы АЭС-ның ішкі тұйық контурын құрайды. Жылуалмастырғыш арқылы жылу сыртқы контурға бу түрінде беріледі. Бу турбинаны қозғап, электр генераторын жұмысқа келтіреді. Осы заманғы АЭС-ларындағы турбиналар аса қыздырылған бумен жұмыс істейді. Ядролық отын ретінде уран (233U, 235U, 238U), плутоний (239Pu ), торий (232Th) изотоптары пайдаланылады. Бұлардың жылу шығарғыштық қабілеті өзара бірдей, ал кәдімгі отыннан (көмір, мұнай, газ) бірнеше млн. есе артық. Мыс., 1 кг уран 2.1010 ккал энергия береді. Бөліну реакциясының үздіксіз жүріп отыруына қажет ядролық отынның ең аз мөлшері кризистік масса деп аталады. Реактордың типіне, конструкциясы мен отынның түріне қарай кризистік масса 1 кг-нан бірнеше тоннаға дейін жетеді. Дүние жүзіндегі ең алғашқы АЭС 1954 ж. Обнинск (КСРО) қ-нда салынды. Оның қуаты 5Мвт болды. Кейін Колдерохоллда (Англия) қуаты 60 Мвт, Шиппингпортта (Америка) АЭС-тары жұмыс істей бастады. Америкада тұтынуға қажетті барлық электр энергиясының 23е-ін, Францияда 75--ін, Жапонияда 48--ін АЭС береді. Кейбір елдерде жедел нейтронмен жұмыс істейтін тиімді реакторлар іске қосылған. Оның ең алғашқыларының бірі Қазақстанда салынған. Ол Ақтау қаласын тұщы сумен, электр энергиясымен қамтамасыз етеді (қ. Энергия комбинаты). 20 ғ-дың ақырында дүние жүзіндегі АЭС-тердің жалпы қуаты 500 000 Мвт жетті. Ядро энергиясынан электр тогын тікелей (турбинасыз, электргенераторсыз) алу жолдары да зерттелуде. Әсіресе, термоядролық энергияны игеру ісіне халықар. қауымдастықтар ат салысуда. Ондай АЭС-тер адам баласының тұтынуына қажет энергия мәселесін түпкілікті шешетін болады.

Экономикалық көрсеткіштері жағынан атом электр станциялары жылу электр станцияларына қарағанда біршама төмен; алайда оларды жергілікті отын ресурстарымен жабдықтай алмайтын жерлерде салғанда, атом электр станциясындағы 1 кВт-сағ энергия құны ЖЭС-тің құнынан артық емес.

Атом электр станцияларының өзіндік мұқтаждары жұмыс барысында асқан сенімділікті талап етеді. Міне, сондықтан көпшілік мақұлдаған жылу электр станцияларының өзіндік мұқтаж қондырғыларырезервтеуден басқа, атом электр станцияларында резервті (сенімділік) дизель - генератор қондырғылары, ол кәдімгі өзіндік мұқтажды қамсыздандыру жүйесін шапшаң түрде қосуға қол жеткізбеген жағдайда іске қосылады. Сонымен қатар, атом электр станцияларында аккумулятор батареясын орнату ісі қарастырылады, ал ірі атом электр станцияларында тұракты ток қозғалтқыштарыбар өзіндік мүқтаждың жауапты тұтынушыларын жабдықтайтын екі батареяны қою ісі жүзеге асырылады.

Атом электр станцияларының бірінші контурының өзіндік мұқтаждар қондырғыларының ерекшеліктері - атом электр станциясы технологиялық процесінің қарастырылған сүлбаларынан айқын көрінеді.

Ал, екінші контур бөлігінде өзіндік мүқтаждар кәдімгі отынды қолданып, жұмыс істейтін жылу электр станцияларының механизмдерімен бірдей.

Атом электр станцияларының ерекшеліктері:

1. Географиялық кез-келген жерде, соның ішінде таулы жерде іс салынады.

2. Сыртқы қатардағы факторлардан тәуелсіз. Өзіндік режімі автономиялы.

3. Отынның шығыны аз мөлшерде.

4. Тұтынушылардың ерікті графигімен жұмыс істеуі мүмкін.

5. Режімнің өзгеруіне сезімтал, әсіресе АЭС-ның реакторы кылдам нейтронмен жүмыс істейтін болса.

6. Атмосфераны бәсеңдеу ластайды, радиоактивтік газдары

Бақылау сұрақтары:

1. АЭС ерекшеліктері

Дебиеттер тізімі

1. Веников В.А., Путятин Е.В. Введение в специальность.Электроэнергетика.-М:Высшая школа, 1988г.

2.Хожин Г. «Электроэнергетика», Алматы, 2011ж.

ДӘРІС № 7

Тақырыбы «МАТЕРИИЯ МЕН ЭНЕРГИЯНЫҢ САҚТАЛУ ЗАҢЫ САҚТАУ ЗАҢЫ. ТЕРМОДИНАМИКАНЫҢ ЗАҢЫ»

Жоспар

1. Материия мен энергияның сақталу заңы сақтау заңы.

2.Термодинамиканың заңы.

Энергияның сақталу және айналу заңын 19 ғ-дың 40-жылдары Дж.Джоуль және неміс ғалымдары Р.Майер, Г.Гельмгольц бір-біріне байланыссыз ашты.

Сақталу заңдарыБiр-бiрiмен әсерлесiп, жүйеге кiрмейтiн денелермен әсерлеспейтiн жүйенi тұйық немесе оқшауланған жүйе деп атайды.

Тұйық жүйедегi денелердiң өзара әсерлесуi кезiнде үш физикалық шама сақталады.

1. Импульс

2. Энергия

3. Импульс моментi

Сондықтан тұйық жүйелерде үш сақталу заңы орындалады.

1. Импульстiң сақталу заңы.

2. Энергияның сақталу заңы.

3. Импульс моментiнiң сақталу заңы.

Энергияның сақталу заңының негiзiне уақыттың бiртектiлiгi жатады, яғни кез-келген уақыт мезеттерiнiң бiрдейлiгi.

Импульстiң сақталу заңының негiзiне кеңiстiктiң кез-келген нүктелерiнiң қасиеттерiнiң бiрдейлiгi жатады.

Импульс моментiнiң сақталу заңының негiзiне кеңiстiктiң изотроптығы, яғни кеңiстiктiң бағыттарының қасиеттерiнiң бiрдейлiгi жатады.

Импульстiң сақталу заңы

Механикалық жүйенiң толық импульсi жүйеге кiретiн жеке денелердiң импульстарының векторлық қосындысына тең.

Тұйық жүйедегi денелердiң өзара әсерлесуінен пайда болатын iшкi күштерiнiң қосындысы нольге тең.

Тұйық жүйенiң толық импульсi тұрақты болады.