ВВЕДЕНИЕ. Дисциплина «Введение в специальность» способствует установлению на ранней стадии связи студентов с профилирующей кафедрой

Дисциплина «Введение в специальность» способствует установлению на ранней стадии связи студентов с профилирующей кафедрой, стимулирует интерес к специальности, раскрывает её содержательность и актуальность в современных условиях.

Для успешного усвоения дисциплины необходимо знание математики, физики в объеме программы средней школы. Усвоение дисциплины должно способствовать успешному изучению базовых и профильных дисциплин. Целью изучения дисциплины является овладение знаниями об основах избранной специальности, требованиях к специалисту.

Задачей изучения дисциплины является усвоение основных особенностей и свойств электроэнергетической системы, принципов проектирования и эксплуатации системы электроснабжения, общих сведений об энергоснабжении промышленных предприятий и населенных мест.

Рекомендуется тщательно изучить материал лекций и решения задач. Затем необходимо попытаться самостоятельно ответить на вопросы и задания, не пользуясь сразу же ответами и решениями. Выяснить, в какой части материал уже достаточно усвоен, а в какой – требуется дополнительное изучение.

В результате изучения дисциплины студент должен:

- ознакомиться с общей структурной схемой электроэнергетической системы, типами электрических станций;

- знать основные элементы системы электроснабжения и связи между ними, режимы их работы;

- иметь общее представление о положении с энергоресурсами в мире и в России, об экологических проблемах энергетики;

- уметь применять знания по математике и физике к вопросам электроэнергетики.

Глава 1 ЭЛЕ́ КТРОЭНЕРГЕ́ ТИКА И ЭЛЕКТРОТЕХНИКА

Электроэнергетика — наука о выработке, передаче и потреблении электроэнергии, а также о разработке устройств для этих целей. К таким устройствам относят: трансформаторы, электрические генераторы, ТЭНы, электродвигатели, низковольтную аппаратуру и электронику для управления силовыми приводами. Многие государства мира имеют электрическую сеть, называемую электроэнергетической системой, которая соединяет множество генераторов с потребителями энергии. Потребители получают энергию из сети, не тратя ресурсы на выработку своей собственной энергии. Энергетики работают как над проектированием и обслуживанием сети, так и над энергетическими системами, присоединёнными к сети. Такие системы называются внутрисетевыми и могут как поставлять энергию в сеть, так и потреблять её. Энергетики работают также и над системами, не присоединёнными к сети, называемыми внесетевыми, которые в некоторых случаях являются более предпочтительными, чем внутрисетевые системы. Имеется перспектива создания энергетических систем, контролируемых со спутника, имеющих обратную связь в реальном времени, что позволит избежать скачков напряжения и предотвратить нарушения энергоснабжения.

Электроэнергетика – базовая инфраструктурная отрасль, в которой реализуются процессы производства, передачи, распределения электроэнергии. Она имеет связи со всеми секторами экономики, снабжая их произведенными электричеством и теплом и получая от некоторых из них ресурсы для своего функционирования (рис. 1).

Рис. 1. Электроэнергетика в современной экономике

Роль электроэнергетики в ХХI в. остается исключительно важной для социально-экономического развития любой страны и мирового сообщества в целом. Энергопотребление тесно связано с деловой активностью и уровнем жизни населения. Научно-технический прогресс и появление новых секторов и отраслей экономики, совершенствование технологий, повышение качества и улучшение условий жизни людей ведут к расширению сфер использования электроэнергии и повышению требований к надежному и бесперебойному энергоснабжению.

Электротехника — область техники, связанная с получением, распределением, преобразованием и использованием электрической энергии. А также — c разработкой, эксплуатацией и оптимизацией электронных компонентов, электронных схем и устройств, оборудования и технических систем. Под электротехникой также понимают техническую науку, которая изучает применение электрических и магнитных явлений для практического использования. Электротехника выделилась в самостоятельную науку из физики в конце XIX века. В настоящее время электротехника как наука включает в себя следующие научные специальности (отрасли науки): электромеханика, ТОЭ, светотехника, силовая электроника. Кроме того, к отраслям электротехники часто относят энергетику, хотя легитимная классификация рассматривает энергетику как отдельную техническую науку. Основное отличие электротехники от слаботочной электроники заключается в том, что электротехника изучает проблемы, связанные с силовыми крупногабаритными электронными компонентами: линии электропередачи, электрические приводы, в то время как в электронике основными компонентами являются компьютеры и другие устройства на базе интегральных схем, а также сами интегральные схемы. В другом смысле, в электротехнике основной задачей является передача электрической энергии, а в электронике — информации.

Электротехника имеет множество разделов, самые важные из которых описаны ниже. Хотя инженеры работают каждый в своей области, многие из них имеют дело с комбинацией из нескольких наук: