درس
تأسیسات الکتریکی
***3
نیروگاه
نیروگاه برق (که با نام‌های کارخانه برق یا پست نیرو هم شناخته میشود) مجوعه‌ای از تأسیسات صنعتی است که از آن برای تولید انرژی الکتریکی استفاده میشود.
وظیفه اصلی یک نیروگاه تبدیل انرژی از دیگر شکل‌های آن مانند انرژی شیمیایی، انرژی هسته‌ای، انرژی پتانسیل گرانشی و... به انرژی الکتریکی است. وظیفه اصلی در تقریباً همه نیروگاه‌ها بر عهده مولد یا ژنراتور است؛ ماشینی دوار که انرژی مکانیکی را به انرژی الکتریکی تبدیل می‌کند. انرژی مورد نیاز برای چرخاندن یک ژنراتور از راه‌های مختلفی تامین میشود و عموماً به میزان دسترسی به منابع مختلف انرژی در آن منطقه و دانش فنی گروه سازنده بستگی دارد.
***5
خنک کنندگی
به دلیل محدودیت‌های موجود در اصول گرماپویشی (ترمودینامیک) هر نیروگاه گرمایی مقداری انرژی را به صورت انرژی اتلافی از دست می‌دهد. در نیروگاه‌های هسته‌ای و یا برخی نیروگاه‌های گرمایی بزرگ از لوله‌های بسیار بزرگ هذلولی شکل برای آزاد کردن حرارت و یا بخار آب در جو استفاده میشود. در پالایشگاه‌ها، صنایع نفتی و برخی از نیروگاه‌های حرارتی بزرگ از یک سامانهٔ خنک‌کنندگی با فشار هوا استفاده میشود. در این نوع سامانه با استفاده از گردش هوای مصنوعی که به وسیله یک بادزن ایجاد میشود، گرمای تولیدی از یک فرآیند به آب منتقل میشود. در این روش به برج‌های خنک کننده بلند و هذلولی شکل نیاز نخواهد بود و سیستم خنک کننده بیشتر شبیه یک اتاقک مستطیل شکل است.
در بیابان‌ها و مناطق خشک نیاز به یک رادیاتور یا برج خنک‌کننده خشک خیلی ضروری‌تر است چرا که هزینه فراهم آوردن آب برای یک سامانهٔ خنک‌کنندگی با تبخیر آب بسیار بالا خواهد بود. استفاده از روش‌های خنک کنندگی خشک در مقایسه با روش‌های خنک کنندگی با تبخیر آب دارای بازده پایین‌تر و نیاز به مصرف انرژی بیشتر در فن‌هاست.
در مواردی که از نظر اقتصادی و محیط زیست مانعی وجود نداشته باشد، استفاده از آب دریا، دریاچه، رودخانه و در صورت امکان حوضچه‌های مصنوعی می‌توان مفیدتر باشد چرا که با این کار نیازی به ساخت برج‌های خنک کننده و یا پمپ کردن آب تا تبادل‌گرهای حرارتی نخواهد بود. البته باید به این نکته هم توجه داشت که آب بازگشتی از این فرآیند می‌تواند موجب ایجاد آلودگی گرمایی گردد.
***7
دیگر منابع انرژی
بجز استفاده از سوخت ها راه‌های دیگری نیز برای تولید انرژی الکتریکی وجود دارد، در این روش‌ها برای تامین انرژی اولیه از منابعی مانند انرژی موج، انرژی کشنده، انرژی باد، انرژی تابش آفتاب یا انرژی پتانسیل گرانشی آب (هیدروالکتریسیته) استفاده میشود.
***11
تلفات انرژی در شبکه های برق
● تلفات انرژی
منظور از تلفات انرژی در شبکه برق‌رسانی، در واقع کل تلفاتی است که
شبکه در فرایند تحویل انرژی الکتریکی از تولید تا مصرف متحمل میشود.
تولید و انتقال نیرو، تغییر سطح ولتاژ، سطح ولتاژ توسط پست‌های تبدیل،
پست‌های توزیع نیرو، مصرف‌کنندگان برق، اعم از مشترکین خانگی، تجاری،
اداری، صنعتی و کشاورزی هر کدام بخشی از انرژی را تلف می‌کنند.
یکی ازموارد مهمی که کمتر به‌عنوان تلفات منظور میشود، دیماند بیش
ازحد مشترکین صنعتی است. بنابراین با اجرای صحیح مدیریت مصرف
می‌توان بیشینه توان مصرف کننده را کاهش داده، بدون آنکه خللی در
برنامه کار مصرف‌کننده به وجود آید. تلفات می‌تواند همانند نیاز مصرف
باعث افزایش ظرفیت نیروگاه‌ها شود. کاهش تلفات انرژی شایسته است
که کاهش تلفات توان نیز مورد توجه قرار گیرد. فزون بر آنچه گفته آمد، برای تلفات بار راکتیو نیز می‌باید شاخص اقتصادی منظور شود.
● تولید ناخالص الکتریسیته
تولید ناخالص، مقدار کل انرژی الکتریکی تولید شده در هر نیروگاه با احتساب مصرف داخلی نیروگاه است که در محل خروجی مولدها قرائت میشود. اگر انرژی الکتریکی از سایر شرکتهای برق خریداری شده باشد، می‌باید در کل تولید الکتریسیته منظور شود.
● تولید خالص الکتریسیته
تولید خالص، انرژی الکتریکی تولید شده توسط ژنراتورها، منهای مصرف داخلی نیروگاه است (انرژی الکتریکی در محل خروجی نیروگاه و تحویل به شبکه جهت تامین نیاز مصرف‌کنندگان، همان انرژی یا تولید خالص است.)
***12
شستشوی مقره های برق دار بوسیله آب
بسیاری از خطوط برق در مناطق از آلودگی واقع شده است. نمک ، گرد و غبار ، شن و ماسه ، مواد شیمیایی ، سیمان و دیگر آلاینده ها می تواند بر روی عایق های جمع شوند .این آلاینده ها هنگامی که با رطوبت ترکیب می تواند اثر قابل توجهی روی حالت عایقی خطوط می گذارند و باعث می شوند خاصیت عایق در خطوط انتقال کاهش یابد. اگر این آلاینده ها را از روی عایق های تمیز نکنیم ، آنها از باند خشک ( گروه رسانا) خواهند شد و در نهایت شروع به گرفتن جریان نشتی در روی مقره می کنند و اگر هم به اندازه کافی باعث عبور جریان نشتی شوند باعث ایجاد تلفات و در نهایت ایجاد یک اتصال کوتاه به زمین یا قسمت های بدون برق می شوند.