Тақырыбы «су аккумуляциялыҚ электр станциялары (САЭС).

МАЗМҰНЫ

ДӘРІС № 1

Тақырыбы«КІРІСПЕ. НЕГІЗГІ АНЫҚТАМАЛАР»

Жоспар

1.Пәннің жалпы сипаттамасы

2.Халық шаруашылығының энергетикадағы мағынасы

3. Негізгі анықтамалар

«Мамандыққа кіріспе» пәнінде бірінші курс оқушылары келешекте таңдаған мамандығы жайлы – энергетика саласының байланысы жайлы, қазіргі қоғамға әсері және техникалық ілгерілеу туралы оқып танысады. Бұл пән жалпы энергетикалық пән болып саналады. «Мамандыққа кіріспе» пәні студенттерді болашақтағы мамандығымен - энергетикамен, оның коғамдағы маңызымен, даму тарихымен және оның техникалық прогресске әсерімен таныстырады. Бұл пән студенттерді барльқ оқу мерзімінде энергетиканың әрбір саласымен таныстырады, олардың бір-бірімен байланысын түсіндіреді, энергетикальқ жүйе және ондағы негізгі өндіру, тасымалдау, түрлендіру, тарату және пайдалану процесстерімен таныстырады, энергетикалык кондырғылардың жұмыс істеу принциптерін, олардың кұрылғыларын, қазіргі уақыттағы жағдайларын және келешекте дамуын көрсетеді. Энергетика (энергетика шаруашылығы) - қазіргі заманға байланысты кең мағынада қарағанда энергияның барлық түрлерін өндіру, жақсарту, қайта өндеу, түрлендіру, тасымалдау, тарату және пайдалану мәселелерімен шұғылданатын халық шаруашылық саласы. Қазіргі уакытта энергияның жиі пайдаланатын түрлері: - жылу энергиясы; - электр энергиясы. Жылу энергиясы мен электр энергиясын өндіруді, түрлендіруді, тасымалдауды және пайдалануды зерттейтін саланы - жылу энергетикасы немесе электр энергетикасы деп атайды. Будың энергиясын электр энергиясына айналдыратын кондырғы - жылу электр станциясы деп аталады (ЖЭС). Бұл сала жылу энергетикасы деп аталады. Су энергиясын алдымен механикалык энергияға, содан кейін электр энергиясына айналдыратын арнайы кондырғы - су электр станциясы (СЭС). Су энергиясын электр энергиясына түрлендіруді зерттейтін сала - су энергетикасы деп аталады. Атом энергетикасы (ядролық энергетика) - атом электр станциясы (АЭС), кейбір ауыр элементтер ядросының баскарылатын бөліну реакциясы кезінде туатын энергияны пайдаланып, электр энергиясын өндіреді. Бұл реакция кезінде энергетикалык реакторда жылу бөлініп шығады. Реактордың жылуы суды буға айналдырады, ал бу турбогенераторды іске косады. Жел энергиясын пайдаланатын электр станциясы (ЖелЭС) - жел энергиясын электр энергиясына түрлендіретін кондырғы. Бұл сала жел энергетикасы деп аталады. Энергетикада негізіне қондырғының бес түрі пайдаланылады: 1) өндіруші, табиғи энергетикалык ресурстардың энергиясын электр энергиясына, жылу және механикальқ энергияларына айналдырады; 2) түрлендіруші, энергия түрлерінің параметрлері өзгертеді(кернеудің, токтың, қуаттың т.б.); 3) энергияны тасымалдау және тарату (электрлік, жылу, мұнай т.б.); 4) аккумуляциялау (электр және жылу аккумуляторлары, су аккумуляциялық электр станциялары т.б); 5) энергияны пайдалану (электр тұтынымы, электр жетегі, жарық шамдары, электр козғалткыштары, басқада жуктемелерді электрмен жабдықтау, т.б.). Электроэнергетиканық өзінің ерекшеліктері бар, соның ішіндегі негізгілері: - әмбебаптығы; - коғамның әрекет ісіне және адамның өміріне терең енуі; - өндіру процессіне және адамдар өмірше энергияның турлендіру және техниканы тубірімен өзгерту әсері; еңбекті электрмен каруландырудын, және өндіріс процесстерін электрмен қамтамасыздандырудың нәтижесінде өнімділіктің өсуінің жоғарлауы; еңбектің және өмірдің ыңғайлы жағдайының өсуі; - электр және жылу энергиясын пайдаланудын, біркалыпта еместігі (сағат, тәулік, апта, айлык, жыл бойынша); - тутынушыларды электрмен сенімді және үзіліссіз камтамасыздандыру. Бұл үшін міндетті түрде резервтік кордың болуы; - негізгі энергияны өндіру орталығы мен пайдалану аудан аймактардың және энергетикалық ресурстардыц б і р жерден шықпауы; - энергияны өндірудегі және тасымалдаудағы өте жоғары дәрежеде шоғырланған курделі және кымбат энергожабдықтары мен ғимараттарды пайдалану. Казіргі заманда «энергетика» және «энергетикалык гылым» түсініктемелерін шешілген, тұракталған мәселе деуге болмайды. Энергетикалық жуйе (ЭЖ ) (энергетическая система) – үздіксіз электр және жылу энергияларын өндіру, түрлендіру және тарату процестер і режімінің орталығымен, сонымен бірге осы реж і мд і ортак баскарылатындыгымен анықталынатын және б і р-б і р і мен косылган электр станцияларымен, электр және жылу тораптарының жиынтығы. Электр станциясы (ЭС) (электростанция) - электр энергиясын немесе электр және жылу энергиясын бірге өндіруге арналган энергетикалык кондырғы. Электрлік косалкы станция (ЭКС) (электрическая подстанция) - электр энергиясын турлендіруге және таратуға арналған электр кондырғысы. Электр желісі(ЭЖ) (электрическая линия) - электр энергиясын тутынушыларга жеткізіп беруге арналган электрлік кондырғы. Электр торабы (ЭТ) (электрическая сеть) - электр желісі мен косалкы станциялардың жиынтығы. Электрлік жүйе (электрическая система) - энергетикалык жуйенщ бөлігі. Оған жылу торабы, су торабы немесе жылу энергиясын тутынушылар кірмейді. Электр кондыргысы (ЭК) (электроустановка) - бір-бірімен жалғастырылған, электр энергиясын өндіретін, түрлендіретін, жеткізіп беретін, тарататын, жинайтын немесе тұтынатын электр жабдықтарының жиынтығы. Электр жабдығы (ЭЖБ) (электрооборудование) - бір накты объектімен бірге колдануға бейімделген арнайы колданылатын электр техникалық кұрылғы (буйым). Энергетиканық үш факторы. Казіргі замандағы энергетика және оның болашакта дамуы үш факторларға байланысты. Олар техникалық, әлеуметтік-саясат және биосфералық (экологиялық) аспекталар. Бұл жагдайлар бір-бірімен өте тығыз байланысты. Жердің энергетикалык ресурстары. Оларды пайдалану Энергия - табигат құбылысының жалпыға ортак негізгі, адамдардың барлык іс-әрекеттерінің және мәдениеттерінің базасы. Энергияның төмендегідей түрлері өмірде пайдаланылады: химиялық, механикалық, электрлік, ядролык және т.б. Энергетикалық ресурстардын, ещцргсте жш пайдаланылатын непзп турлерк кемір, мунай, газ және су энергиясы, кун сеу- лесшщ энергиясы, желдщ энергиясы, т.б. Энергетикалық ресурстар шартты түрде екі топка бөлшеді: - унем і жаңарып отыратын энергия көзі (судық және желдің энергиясы және т.б.); - кайтадан жаңармайтын энергия көз і (көм і р, газ және т.б.). Табиғаттант тікелей шығарылатын энергияны – энергиянын бірінші түрі деп атайды (отын энергиясы, су энергиясы, жел энергиясы, жер астындагы жылу энергиясы, ядролық энергия). Энергиянық б і рінші түр і арнаулы кондырғыларымен түрлендіріліп - станцияларда энергиянын екінші турін алады (электр энергиясы, бу энергиясы, ыстық су энергиясы). Станциялар энергиянын екінші турін өндіргенде энергиянын бірінші түрінің кайсысын колданса соған байланысты аталады. Мысалы: жылу электр станциясы (ЖЭС) - жылу энергиясын (энергиянық бірінші түрі) электр энергиясына турлендіреді (энергиянық екінші турі); су электр станциялары (СЭС) - судық механикалық энергиясын (энергиянық бірінші түрі) электр энергиясына турлендіреді (энергияның екінші түрі); атом электр станциясы (АЭС) - атом энергиясын (энергиянық бірнші түрі) электр энергиясына турлендіреді; су таскынынық механикалық энергиясын (энергиянын бірінші түрі) электр энергиясына турлендіреді; су жинағыш кұрылгының (су аккумуляциялау станциясы) механикалық энергиясын электр энергиясына турлендіреді. Энергиянын кажетті турін өндіру және ол энергиямен тутынушыларды жабдыктау энергетикалық өндірістің процесінде шешіледі. Энергетикалық процест і бес стадияға шартты турде белуге болады: 1) Энергетика корларын алу және шоғырландыру; отынды өндіру және оны байыту, гидротехникалық ғимараттар аркылы судық тегеурін көбейту, т.б. 2) Энергетика корларын энергияны түрледіретін кондырғыларға жеткізу. Энергетика корларын кұрылықта, суда әдейі арна аркылы немесе өткізгішқұбырлар аркылы тасымалдау. 3) Энергияның бірінші түрін, энергияның екінші түріне түрлендіру. Бул жагдайда тутынушыларга энергияны ыңғайлы түрінеөзгертіп беру (электр энергиясы, жылу энергиясы). 4) Турлендірірілген энергияны жеткізу және белу. 5) Энергияны жеткізілген түрінде пайдалану. Сонымен катар ол энергияны, энергияның екінші түріне өзгертіп тагы да пайдалану (механикалық энергия, жарық энергиясы, жылу энергиясы, т.б.)

Бақылау сұрақтары:

1.Энергетикалық ресурс деп нені айтамыз?

2.Энергетикалықғылым деп нені айтамыз?

3.Электроэнергетикалық жүйе, эл.станция, қосалқы станция, эл.желісі дегеніміз не?

4.Энергия дегеніміз не?

Дебиеттер тізімі

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

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

ДӘРІС № 2

Тақырыбы «ЭНЕРГЕТИКАЛЫҚ РЕСУРСТАР»

Жоспар

1. Энергетикалық ресурстардың түрлері.

2. Қазақстандағы энрегетикалық ресурстардың түрлері

Дүниежүзінің табиғат ресурстары Ресурстарға шаруашылық баға беру. Дүниежүзіндегі елдердің табиғат ресурстарымен қамтамасыз етілу дәрежесі әркелкі. Табиғат ресурстарымен қамтамасыз етілу көрсеткіші алуан түрлі ресурстардың қор мөлшерінің арақатынасымен және оның пайдаланылу ауқымымен байланысты. Дүниежүзілік шаруашылықтың күрделі жүйесінде және еңбектің халықаралық үлестірілуінде экономикасы дамыған елдер, негізінен, тұтынушы болса, ал дамушы елдер — шикізат ресурстарын өндіруші әрі экспорттаушы болып табылады. Дегенмен көптеген жоғары дәрежеде дамыған елдер де ресурстардың ірі қорына ие, олар кейбір ресурс түрлерін өндіруден әлемдік жетекші болуы да мүмкін. Жалпы алғанда, осы айтылғандай дүниежүзілік экономикада мамандану бір жағынан, дүниежүзіндегі елдердің тарихи және әлеуметтік-экономикалық даму деңгейімен, екінші жағынан, жекелеген ресурс түрлерінің Жер шарындағы таралу ерекшеліктерімен түсіндіріледі. Ресурстардың көпшілігі дамушы елдердін, аумақтарында орналасқан. Дүниежүзіндегі табиғат ресурстарының тендестігі, олардың корлары, жағдайы және пайдалану болашағы қосымшадағы 4-кестеде көрсетілген. Осы кестеде теңдестіктің маңызды құрамына жеке-жеке тоқталамыз. Энергетикалық ресурстар. XIX ғасырдың басына дейін негізгі энергетикалык ресурс түрі — ағаш болып келді. Содан соң оның маңызы біртіндеп темендей бастады да, көмірді кеңінен пайдалану байқалды. Дегенмен көмірдің басымдылығы ұзаққа созылмады, себебі оның орнына мұнай мен табиғи газ игеріліп пайдаланылды. Қазіргі замандағы жалпы дүниежүзілік отын қорлары бірінші кезекте көмір қорынан (жылу өндіру мүмкіндігінің 60%-ына дейін), мұнай мен газдан (шамамен 27%) тұрады (2-қосарбеттегі картаны қараңдар). Жалпы әлемдік өндірісте сұраныс басқандай: көмірге шамамен 30%, ал мұнай мен газға 67%-дан артық. 2000 жылы дүниежүзіндегі шынайы мұнай қоры 140 млрд т (жалпы барланғаны 250—300 млрд т) деп анықталған. Оның ішінде ОПЕК (мүнай экспорттаушы елдер ұйымы) елдерінің үлесіне өндірілген мүнай корының 77%-ы тиесілі болды. Дүниежүзілік табиғи газ қоры 146 млрд м3 деңгейінде анықталған. Оның ішінде ОПЕК елдерінің үлесіне табиғи газ корының 41%-ы тиесіл. Егер артық айтсақ дүниежүзілік мұнай қоры 200—300 жылға жетеді, ал шындығында колда бар мұнай қоры тек бірнеше жылға ғана жетуі мүмкін. Өйткені мүнай өндіру көлемі жыл сайын артып отыр. Мысалы, 1960 жылдары мүнай мен газ конденсатын өндіру мелшері шамамен 1 млрд т, ал табиғи газ ендірісі 5 трлн м3 болған. Ал 2000 жылы бүл көрсеткіштер тиісінше 3,5 млрд т жонө 23 трлн м3-ге жеткен (косымшаны карандар).

Энергия не болса содан пайда болмайды, ол тек бір түрден екінші түрге ауысады. Энергия деген ұғым бір бірімен барлық құбылыстарды қосады. Адаммен мүмкіншілігінше тәжірибиде қолданылатын материалды объектісіне бағытталған энергия энергетикалық ресурс деп аталады. Энергия түрлері: - Механикалық; - Электрлі; - Электрмагинтті; - Химиялық; - Ядролық. Табиғатта көп түрлі энергоресурстар негізін көп мөлшерде тәжірибелік қажеттілікте қолданады. Оларға органикалық отын, оның ішінде көмір, мұнай, газ, өзен, теңіз, күн, жел, жер қойнауының жылу энергиясы(геотермалды) энергиялары жатады. Энергоресурстар түрлері - Жаңғыртылатын - Жаңғыртылмайтын Жаңғыртылғанэнергоресурсына табиғатпен үздіксіз қалпына келтірілетін (су, жел, күн) жатады. Жаңғыртылмайтынэнергоре-сурсына табиғатта ертеден жиналған, бірақ тәжірибеде пайда болмайтын (тас көмірі, мұнай, газ, торф) жатады. Табиғаттан алынатын энергия (отын энергиясы, жел, су, жердің жылу энергиясы, ядерлық) бірінші энергиядеп аталады. Бірінші энергиядан түрлендіріліп арнайы құрылғылардан- станция-лардан адам көмегімен алынатын энергия екінші энергия деп аталады. Оған (электрлік энергия, ыстық сулар) жатады. Мысалы: ЖЭС (бірінші) жылу энергиясын түрлендіріп (екінші) электр энергиясына айналдырады. ГЭС- су энергиясын электрге, АЭС- атомды энергияны электрге айналдырады. Және де бірінші энергиясының көтерілуін Көтерілу электрстанциясы(ПЭС) түрлендіріп электрлендіреді. Тұтынушыларды энергетикалық өнеркәсіптік үдерісімен қамтамасыз етуде энергияның керекті түрі алынады. Оның бес сатысы бар: 1.Энергетикалық ресурстарды концентрациялау және алу; 2. Энергетикалық ресурстарды энергияға түрлендіріетін қондырғыларға тарату; 3. Бірінші энергияны екінші энергияға түрлендіру; 4. Түрлендірілген энергияны тарату және үлестіру; 5. Тұтынушыларға жеткізілген түрінде сондай ақ түрлендірілген түрінде энергияны тұтыну.

Бақылау сұрақтары:

1. Энергетикалық ресурс деп нені айтамыз?

2. Энергетикалық ғылым деп нені айтамыз?

Дебиеттер тізімі

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

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

ДӘРІС № 3

Тақырыбы«СУ ЭЛЕКТР СТАНЦИЯСЫ»

Жоспар

1. СЭС электр энергияны алу технологиялық үдерісі

2. СЭС түрлері.

3. Турбина түрлері

Су тасқынының механикалық энергиясын электр энергиясына гүрлендіретін электр станциясы - су электр станциясы деп аталады. Олар су энергиясы көздеріне жақын жерлерде өзен-дерде, теңіз жағалауларының маңайына салынады.

Су электр станциясының жүмысы гидравлика және гидроди-намика заңдарына негіздсліен.

Су электр станңиясының қуаты гомен қарай аққан су гасқы-нының секундгық іпыгынына жоне жогарі ы су қоймасы мен томенгі қойманыңсу деңгейінің қаіпықтығына, яғни еудың қысы-мына байлаиысты.

Судың қысымын кобейту үшпі жасанды гидротехникалық ғимарапар саіынады. Жазық жсрдегі озен еуының кысымы богег-термен (плотина), ал таулы жерде одейі айналдыра салынған арна-мен (каналмен) көбейтіледі. Таулы жердегі мүндай каналды деревациялық канал деп атайды.

Тегіс жерде плотинамен салынатын су электр станциясыың негізінен екі түрі бар:

1. Өзеннің арнасына салынады (орысша-русловая ГЭС).

2.Станция үйі плотинаның қасында салынады (орысша-пло-тинная Г')С).

Өзеннің арнасына салынатын су электр станциясының жоғары жоне гомеш і су қоймасы деңгейінің қашықтығы 25-30 метрден аспайды, ал станциялардың үйі плотинаның қасында салынса 30-35 метрге дейін жетеді.

Су электр станциясының ерекшеліктері:

1. Су қоры бар және құрлысқа қолайлы жерде салынады. Әдетте, СЭС-ның салынған жері тұтынушылардың орналаскан жеріне сәйкес келмейді.

2. Өндірілген электр энергиясының айтарлықтай бөлігіне жоғары кернеулі (110-500 кВ) электр желісіне береді.

3. Ерікті графикііен жұмыс істейді.

4. Жоғары маневрлі станцияға жатады. Себебі, гидротрубинаныжұмысқа қосу және электр жүктемесін алу небәрі 3-5 минутка созылады.

5. Пайдалы әсе коэффициенті жоғары (η=0,85).

1.10-сурет. Өзеннің арнасына салынатын су электр станциясының cұлбасы.

Бақылау сұрақтары:

1. СЭС жұмыс принципі?

2. СЭС түрлерін ата.

3. СЭС ерекшеліктері мен кемшіліктерін ата.

Дебиеттер тізімі

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

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

ДӘРІС № 4

Тақырыбы «СУ АККУМУЛЯЦИЯЛЫҚ ЭЛЕКТР СТАНЦИЯЛАРЫ (САЭС).

КІШІГІРІМ СЭС»

Жоспар

1. САЭС ерекшеліктері.

2. Кішігірім СЭС.

Су аккумуляциялық электр станциялары (ГАЭС) кем дегенде екі бассейнді су қоймасының су энергиясын пайдаланылатын станция.

Су аккумуляциялық электр станцияларының (САЭС) жұмы-сының үстанымдық сүлбасы 4.1-суретте көрсетілген.

4.1-сурет. Су аккумуляциялық электр станциясының ұстанымдықсұлбасы.

а) станция сулбасы; б) төрт машиналы станция агрегаттары; в) уш лшшиналы станция агрсгаттары; г) екі машиналы станция агрегаттары.

1. Жоғарғы бассснн. 2. Су торабы. 3. Станцыя уйі. 4. Төмеигі бассейн. Т - турбина;

Г- генератор; Н - соргы; Д - коігалтцыш

Электрэнергетика жүйесі жүмысында қарбалас кезең болғанда, САЭС-ның электр машиііасы генератор режімінде жүмыс істейді де, осы жүйедегі қарбаласты тез уақыттың ішінде (шамамен 1-2мин)

қалыпқа түсіреді. Ал егерде электр жүйесінде жүктеме аз юлса, бүл электр станциясының машиналары сорғы режіміне чошеді. Сөйтіп жоғарғы бассейнді (1) сумен толтырады, ал келесі снератор режімінде жүмыс істеуге дайын түрады. Нәтижесінде жылу электр станциясы мен атом электр станциясының экономи-калық тиімділігі артады.

Дүниежүзінде барлығы 150 САЭС жұмыс істейді. Су аккумуляциялық электр станцияларын Австралияда, Швейцарияда, Англияда, Жапонияда, АҚШ-та, Бразилияда, Чилиде, Колумбияда, Испанияда, Францияда, Швецияда, ГФР-да және Канадада тиімді колданады.

ТМД-да қуаты 225 МВт Киев САЭС-ы. Ленинград және Жи-і улевск САЭС-ы тиянақты жүмыс істейді.

Су аккумуляциялық электр станциясының пайдалы әсер коэффициенті η=0,7-0,75 тең және станциялардың осындай түрін са-іуға жүмсалагын қаржы шартты түрде аз (6).

Міне, су аккумуляциялық электр станцияларының осы келтір-іген артықшылықтары оларды салуды көбейту керек екендігін анықтайды.

Бақылау сұрақтары:

1. Энергияны аккумуляциялау түрлері?

2. САЭС ғимараттарының ерекшеліктері қандай?

Дебиеттер тізімі

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

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

ДӘРІС № 5

Тақырыбы«СЭС ЭЛЕКТР ЭНЕРГИЯСЫН АЛУДЫҢ ТЕХНОЛОГИЯЛЫҚ ҮДЕРІСІ»

Жоспар

1. СЭС электр энергиясын алудың технологиялық үдерісі

Су электр станциясы - электр генераторын айналдыратын гидравликалық турбинамен су ағынының механикалық энергиясын электр энергиясына түрлендіретін электр станциясы. Қазақстандағы ең алғашқы СЭС1902 жылы Зырян кенішін энергиямен қамтамасыз ету мақсатында Тұрғысын өзенінде салынды. Оның қуаты 1 мың кВт болды. 1927 жылы Жоғары Хариузовск СЭС-і (қуаты 3,2 мың кВт), 1934 жылы Үлбі СЭС-і (қуаты 27,6 мың кВт) салынды. Үлкен Алматы өзенінде 10 каскадтан тұратын СЭС (жалпы қуаты 47 мың кВт) 1959 жылы салынып бітті. Соңғы жылдары кешенді мақсатта пайдаланылатын бірнеше ірі су-энергетикалық тораптар іске қосылды: Ертіс өзенінде Өскемен СЭС-і (куаты 331,2 мың кВт) және Бұқтырма СЭС-і (қуаты 675 мың кВт), Іле өзенінде Қапшағай СЭС-і (қуаты 434 мың кВт) және т.б. Елімізде су-энергетика құрылыс объектілерінен басқа 200-ден астам шағын және орташа СЭС салынған. Қазақстандағы ірі СЭС-тердің барлығы энергия жүйесі құрамындағы жылу станцияларымен үйлестіріле пайдаланылады. Бұл жағдайда олардың жоғары дәрежедегі кешенді үнемділігі, пайдаланудағы сенімділігі артады. Сондықтан СЭС салу өзеннің ағын суын су көлігі, ирригация және сумен қамтамасыз ету және т.б. мақсаттарда кешенді пайдалануға мүмкіндік береді.