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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA
Fundamentos da teoria da fonte de alimentação. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Fonte de alimentação Fontes de eletricidade são usinas capazes de converter diferentes tipos de energia em eletricidade. Com base no tipo de energia utilizada, as usinas são divididas em térmicas, nucleares e hidrelétricas. As usinas termelétricas queimam carvão, petróleo ou gás natural. O calor resultante converte a água das caldeiras em vapor, que, por sua vez, faz girar os rotores do gerador. Nos geradores, a energia mecânica é convertida em energia elétrica. Nas usinas nucleares, o processo de conversão da energia do vapor em energia mecânica e depois elétrica é semelhante. A única diferença é que nas usinas nucleares o combustível são elementos radioativos que liberam calor durante uma reação de decomposição. As usinas hidrelétricas convertem a energia do movimento da água em energia elétrica. Existem também usinas eólicas e solares, geotérmicas, de marés, etc. (as correntes de ar em movimento, o calor solar e o calor das águas subterrâneas, ou a energia das marés são convertidas em energia elétrica). As usinas termelétricas são divididas em condensação e aquecimento. Nas usinas de condensação, a energia térmica é totalmente convertida em energia elétrica. Nas usinas de aquecimento (também chamadas de usinas combinadas de calor e energia (CHP), a energia térmica é convertida em eletricidade apenas parcialmente e é gasta principalmente no fornecimento de vapor e água quente a empresas e edifícios residenciais. As usinas de cogeração são construídas perto de energia térmica As centrais eléctricas com turbinas a vapor de condensação são geralmente construídas perto de locais onde são extraídos carvão, turfa ou xisto betuminoso. Durante a construção de centrais hidroeléctricas, são resolvidos simultaneamente os problemas de melhoria da navegação fluvial, irrigação de terras áridas, abastecimento de água, etc. Em áreas onde não há reservas de combustível e rios com recursos hidrelétricos suficientes, é bastante aconselhável construir usinas nucleares (NPPs). As usinas nucleares operam com combustível nuclear, que consomem em pequenas quantidades. A eletricidade gerada nas estações é transmitida aos consumidores por meio de linhas de alta tensão (110 kV e superiores) por meio de subestações transformadoras elevadoras. Para distribuir racionalmente a carga entre as usinas, utilizar efetivamente suas capacidades, aumentar a confiabilidade do fornecimento aos consumidores e fornecê-los com energia elétrica com indicadores ótimos de frequência e tensão, a operação paralela das usinas é praticada na rede elétrica comum da região energia sistema, que inclui usinas, linhas de transmissão, subestações transformadoras de rede e redes de aquecimento conectadas por um modo comum de produção e distribuição de energia elétrica e térmica. Muitos desses sistemas são combinados em uma rede elétrica comum e formam grandes sistemas de energia de repúblicas, territórios, etc. As redes elétricas servem para transmitir e distribuir energia elétrica das usinas aos consumidores e consistem em quadros de distribuição (DS) e linhas aéreas ou de cabos de diversas tensões. O centro de potência (CP) é o quadro de manobra de tensão do gerador de uma usina ou o quadro de manobra de tensão secundária de uma subestação abaixadora do sistema de energia de uma determinada área. Existem redes elétricas DC e AC. As redes DC incluem redes de ferrovias eletrificadas, metrôs, bondes, trólebus e algumas redes de empresas químicas, metalúrgicas e outras. Todas as demais instalações industriais, agrícolas, municipais e domésticas são alimentadas com corrente alternada trifásica com frequência de 50 Hz. A energia elétrica com tensões de 6000, 10, 000 V é produzida por turbo-hífens e hidrogeradores. A transmissão de energia elétrica dessa tensão por longas distâncias não é economicamente viável devido a perdas significativas. Portanto, nas subestações transformadoras elevadoras construídas em usinas, ela é aumentada para 20, 000 e 110 kV, e antes de chegar aos consumidores nas subestações transformadoras redutoras é reduzida para 220, 500 e 35 kV. A eletricidade é fornecida a empresas industriais e cidades por meio de quadros de distribuição e subestações o mais próximo possível dos consumidores. O quadro é utilizado para receber e distribuir energia elétrica e contém dispositivos de manobra, barramentos e barramentos de conexão, dispositivos auxiliares (compressor, bateria, etc.), dispositivos de proteção, automação e instrumentos de medição. As RUs podem ser abertas (ORU) (o equipamento principal está localizado ao ar livre) e fechadas (ERU) (o equipamento está localizado no interior). Uma instalação elétrica utilizada para converter e distribuir energia elétrica é chamada de subestação e consiste em transformadores ou outros conversores de energia, quadros de distribuição, dispositivos de controle e estruturas auxiliares. Dependendo se ali predominam transformadores ou outros conversores de energia, as subestações são chamadas de transformadores (TP) ou conversores. Um dispositivo que não faz parte de uma subestação e é projetado para receber e distribuir energia elétrica em uma tensão sem conversão e transformação é denominado ponto de distribuição (DP). A qualidade da energia elétrica é caracterizada pela frequência constante e estabilidade de tensão dentro dos padrões estabelecidos. A frequência é definida pelas usinas para todo o sistema de energia como um todo. Dependendo da configuração da rede, o nível de tensão muda à medida que se aproxima do consumidor, das condições de carga do equipamento e do consumo de energia elétrica. As tensões das redes elétricas e equipamentos elétricos são padronizadas. Autor: Bannikov E.A.
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