A beillesztett dokumentum elveszítheti formázását, ezért a teljesség kedvéért, kérjük töltse le a dokumentumot!
Dokumentum letöltése!
KISLEXIKON
A MAVIR = Magyar Villamosenergia-ipari Átviteli Rendszerirányító összeállítása alapján
Akkumulátor
Tölthető áramforrás. Töltése során a villamos energia kémiai energiává alakul, mely az áram kivételekor (kisütés) visszaalakul villamos energiává. Töltés közben az akkumulátor mint fogyasztó, kisütés során mint áramforrás működik az áramkörben. Az akkumulátor ipari méretekben nem alkalmas villamos energia tárolására.
Alállomás
Villamos hálózati csomópont. Az azonos feszültségszintű hálózati elemeket kapcsolókészülékek (megszakítók, szakaszolók) segítségével kötik össze. A különböző feszültségszinteket a transzformátorok itt kapcsolják össze. Az alállomásokon( nagyfeszültségű feszültség- és áramváltók útján) mérik az egyes vezetékeken áramló teljesítményeket és a villamos energia egyéb jellemzőit. A rendszerirányító és a körzeti diszpécserszolgálatok ezeket a méréseket is felhasználják az energiarendszer üzemirányításában.
= Gyűjtősín Olyan vezető anyag (sodrony vagy cső) az alállomásban, amelyhez egymástól függetlenül különböző leágazások (távvezetékek, transzformátorok) csatlakozhatnak.
= Megszakító. Feladata az üzemi és a zárlati áramok kapcsolása. Nagyfeszültségű megszakítókban az árammegszakítás során a szétváló érintkezők között nagy áramú villamos ív keletkezik, amelynek kialvását oltóközeg segíti.
= Szakaszoló Feladata a lekapcsolandó hálózatrészek üzembiztos, jól látható leválasztása a feszültség alatt álló részekről, valamint az energiautak előzetes kijelölése terhelésmentes állapotban. Az áramkör nyitása és zárása azonban megszakítóval történik.
= Söntfojtó(tekercs) Alállomási készülék. A nagyfeszültségű, hosszú távvezetékek az alacsony terhelésű időszakokban egy-egy nagy villamos kondenzátorként viselkednek, jelentős kapacitív meddő áram folyik rajtuk. Ez olyan mértékű feszültségemelkedést okozhat a hálózaton, amely veszélyezteti az üzembiztonságot. Ennek megoldására, a feszültség csökkentésére az érintett alállomásokban – általában a transzformátorok harmadik (tercier) tekercsére csatlakoztatva – nagy induktivitású söntfojtókat építenek be, amelyek elfogyasztják, kompenzálják a távvezetéken termelődő kapactív meddő energiát.
Áramkör
Zárt áramút. A feszültséget létrehozó áramforrásból, fogyasztóból és az őket összekötő vezetékekből áll.
= Áram A töltések (elektronok, ionok) rendezett irányú mozgása. Az áram zárt áramkörben, feszültségkülönbség hatására jön létre.
= Áramforrás Olyan berendezés, amely valamilyen energiát elektromos energiává képes átalakítani, pl.
mechanikai energiát – generátor, dinamó;
vegyi energiát – galvánelem, akkumulátor;
hőenergiát – termoelem;
fényenergiát – fényelem.
A villamosenergia-rendszerek áramforrása az erőművek váltakozó áramú generátora.
= Áramerősség A vezető valamely keresztmetszetén áthaladó töltésmennyiség és az idő hányadosa. Az SI és a gyakorlati villamos mértékrendszer egyik alapmennyisége. Mértékegysége az amper (A). Jelenti a másodpercenként áthaladó töltést. (coulomb/sec). Innen a töltés egysége: 1 coulomb = 1 As (amperszekundum).
= Feszültség Az elektromos erőtér bármely két pontja közti (áramkörben, hálózaton, térben) energiaszint-különbség egységnyi töltésre vonatkozó hányada. Egysége a volt (V). Jelenti 1 As töltés áthaladása esetén leadható ill. felvehető energiát (J / As)
A villamosenergia-rendszerekben nagy – néhány százezer voltig terjedő – feszültséget alkalmaznak. A villamosenergia-ellátásban leggyakrabban használt értékei: 0,4 kV, 6 kV, 10 kV 20 kV 35 kV, 120 kV, 220 kV, 400 kV, 750 kV. Nagy feszültségszinten kisebb áramerősség szükséges a teljesítményátvitelhez, és ezáltal kisebb a szállítási veszteség.
= Ohm törvénye A villamosenergia-rendszerben a teljesítményáramlásokat meghatározó egyik alaptörvény. Az ellenálláson átfolyó áram erőssége egyenesen arányos az ellenállásra kapcsolt feszültséggel és fordítottan arányos az ellenállással.
.= Kirchhoff-törvények A villamos energia áramlását meghatározó fizikai törvények.
I.törvény: Az egy csomópontba befolyó és onnan elfolyó áramok algebrai összege mindig nulla.
II. törvény: Zárt körben az üresjárási feszültségek összege egyenlő az ellenállásokon fellépő feszültségesések összegével.
Áramszolgáltató
A fogyasztói igények közvetlen kiszolgálását biztosító szervezet. Az áramszolgáltatók a villamos energiát a nagykereskedőtől vásárolják, és értékesítik a végfelhasználóknak.
Aszinkron villamos gép
Hengeres állórésze (sztátor) lemezelt vasmagú, belső, háromfázisú tekercselés, amely háromfázisú áram hatására forgó mágneses teret kelt. Ez pedig a háromfázisúra tekercselt vagy csupán tengelyirányú vezető rudakból álló (kalickás) forgórészben (rotor) áramot indukál. Ezen áramra maga a forgó mágnestér elektrodinamikus erőt gyakorol, és a rotort forgásba hozza a forgó mező szinkron forgásánál kisebb fordulattal (csúszás=szlíp). Tengelyterheléskor a hálózatból energiát vesz fel, a rotor lassul. Túlterheléskor lefullad. Nagyobb indító nyomaték érdekében a tekercselt forgórészbe három csúszógyűrűn át külső ellenállások iktathatók.
Ha a háromfázisú áramra kapcsolt állórész forgó mezejében a rotort külső mechanikus erővel a szinkron fordulat fölé pörgetjük, a gép fogyasztó motorból aszinkron generátoros működésbe vált, és a sztátor tekercseiből hatásos energiát táplál a hálózatba. Ilyen működéséhez a hálózat feszültség- és frekvenciatartása szükséges, valamint a mágnesező meddő áram biztosítása. Önálló üzemben kondenzátorokkal öngerjeszthető a tekercselt forgórész, de az ilyen üzem stabilitása bizonytalan.
Atomerőmű
Villamos energiát nukleáris energiából előállító erőmű. Működési elvét tekintve hőerőmű, a gőz termelésére szolgáló hő a reaktorban nukleáris folyamat, maghasadás révén keletkezik. Az atomerőművek működésük során – szemben a hagyományos hőerőművekkel – lényegében nem bocsátanak ki a környezetre hatással lévő szennyező anyagot, ugyanakkor gondoskodni kell a kiégett, elhasznált nukleáris fűtőelemek és a működés közben radioaktívan szennyeződött hulladék anyagok elhelyezéséről.
Átviteli hálózat
Közcélú hálózatnak minősülő, a villamos energia átvitelére szolgáló vezetékrendszer – beleértve a tartószerkezeteket is –, a hozzá tartozó átalakító- és kapcsolóberendezésekkel együtt, amelyet egy egységként kell kezelni.
Biomassza
A biomassza valamely élettérben egy adott pillanatban jelen levő szerves anyagok és élőlények összessége. A biomasszába tartozik a szárazföldön és vízben található összes élő és nemrég elhalt szervezetek (mikroorganizmusok, növények, állatok) tömege, a mikrobiológiai iparok termékei, a transzformáció után (ember, állat, feldolgozóipar) keletkező valamennyi biológiai eredetű termék, hulladék. A biomassza a szén, a kőolaj és a földgáz után a világon jelenleg a negyedik leghasználatosabb energiaforrás.
CENTREL
A lengyel, cseh, szlovák és magyar villamosenergia-ipari rendszerirányító társaságokat tömörítő szervezet. A tagországoknak a nyugat-európai villamosenergia-rendszerhez (akkor: UCPTE) való előkészítésére alapították 1992-ben. A csatlakozás megvalósulása óta is a tagországainak regionális együttműködési szervezete az UCTE-ben. Önálló elszámolási egységként felelős a területének csereteljesítményszaldó-szabályozásáért. Az e funkciót biztosító Elszámoló- és Szabályozóközpont Varsóban van.
= CDU A kelet-európai régió villamosenergia-rendszeregyesülése. A KGST-tagországok 1962-ben hozták létre, központja Prágában van. A tagországok villamosenergia-rendszereinek párhuzamos üzeme 1993-ban megszűnt. Az operatív feladatok elvesztése után a CDU fő feladata a keleti és nyugati rendszeregyesülések közötti szakmai információcsere biztosítása lett. Miután a CDU-ból több tagország kilépett, 2004. végén a CDU prágai titkárságának munkáját megszüntették, a kormányközi egyezmény alapján létrehozott szervezet tevékenységét a megmaradt tagországok felfüggesztették.
Elosztóhálózat
Közcélú hálózatnak minősülő, a villamos energia elosztására és a fogyasztói csatlakozó berendezésekhez való eljuttatás céljára szolgáló vezetékrendszer – beleértve a tartószerkezeteket is –, a hozzá tartozó átalakító- és kapcsolóberendezésekkel együtt.
Energia
Fizikai munkavégző képesség. A munka és az energia rokon fogalmak: az energia a munkavégzés lehetőségét, a munka a munkavégzésre fordított energia mennyiségét jelenti. Az energia a teljesítmény és az idő szorzata. Mértékegysége: joule (J), ez mgfelel 1 kg tömeg emelésének kb 1 méter magasra. (1 J = 1 Ws wattszekundum). A villamosenergia-iparban általánosan használt mértékegysége a kilowattóra (kWh).= 1 kW teljesítmény energiaszolgáltatása 1 óra alatt. 1 kWh = 3 600 000 joule = 3,6 MJ
= Energiafajta A legfontosabb energiafajták a kémiai energia, az atomenergia, a hőenergia, a helyzeti energia, a mechanikai energia, az elektromágneses tér energiája. A hagyományos erőművekben a tüzelőanyagban tárolt kémiai energiát kazánokban alakítják először hőenergiává (gőz), majd a gőzzel meghajtott turbina mechanikai energiáját a generátor alakítja villamos árammá. A vízerőművekben a víz helyzeti energiáját alakítják villamos energiává.
= Hőenergia A hőmérséklet emelkedésekor felvett, illetve csökkenésekor leadott energia. Mértékegysége a joule (J).
= Energiaforrás Villamosenergia-termelésre hagyományos és megújuló energiaforrásokat használunk. Főbb hagyományos tüzelőanyagok: szén, kőolaj, földgáz. Fontos ipari célú energiaforrás még a nukleáris (hasadó) energia. Ismertebb megújuló energiaforrások: szél, napenergia, geotermikus energia stb.
= Energiaátalakítás Egy energiafajta más energiafajtává történő átalakítása. Villamos energia a természetben közvetlenül felhasználható formában nem áll rendelkezésre, más fajtákból kell átalakítanunk. Az átalakítás legfőbb jellemzője a hatásfok, amely a folyamatba bevitt és onnan kinyert energia aránya. A hatásfok annál magasabb, minél alacsonyabb a folyamat során a veszteség.
Érintésvédelem
Az elektromos berendezések, készülékek üzemszerűen feszültség alatt nem álló, de hiba folytán mégis feszültség alá kerülő fémrészeinek megérintésekor fellépő áramütés elkerülésére kötelezően alkalmazandó szabályok együttese a MSz 172 szerint. Gyakoríbb megoldásai:
= Nullázás: A védendő fémrészeknek egy üzemszerűen áramot nem vivő védővezető útján a földelt nullavezetővel való összekötése. A testzárlat rövidzárlat lesz, és a hibaáram működteti a túláramvédelmet (Legjobb megoldás az áram-védőkapcsoló).
= Kettős szigetelés: Az aktív fémrészek üzemi szigetelésén túl a hiba folytán feszültség alá kerülő fémrészen egy újabb szigeteléssel akadályozzuk meg az érintést. (Jelzése: két négyzet egymásban).
= Törpefeszültség: Az üzemi feszültség oly alacsony, hogy direkt érintés esetén sem okoz károsodást az emberi szervezetben. Megengedett értékei: max. 50 V váltakozó, ill. max. 100 V egyenfeszültség.
= Egyenpotenciálra hozás: Kiegészítő védelem, az épület valamennyi fém részének összekötése egymással védővezető útján (EPH).
Erőmű
Villamos energia ipari méretben történő előállítására szolgáló létesítmény. Az egyes erőműtípusokat aszerint különböztetjük meg, hogy milyen primer energiahordozó a villamos energia forrása, és milyen technológiával történik az energiaátalakítás. Ismertebb típusok: hőerőművek (szén-, olaj-, gáztüzelésű, atomerőmű, gázturbinás erőművek) és megújuló energiaforrással működő erőművek.
= Hőerőmű A hőerőművekben a kazánban (atomerőmű esetében a reaktorban) felszabaduló hőenergiával gőzt fejlesztenek, mely gőzturbinát hajt meg. Ennek mechanikai energiája forgatja a turbógenerátort, mely áramot termel.
= Gőz A hőerőművek munkaközege. A nagy energiatartalmú, telített vagy túlhevített gőzt megfelelően előkezelt vízből kazánban, vagy (pl. atomerőműnél) gőzfejlesztőben állítják elő.
= Gázturbinás erőmű A gázturbinás erőműben a generátort forgató turbinát a tüzelőanyag elégetésekor keletkező forró gázok hajtják. A gázturbinás erőművek két fő típusa a nyílt és a kombinált ciklusú erőmű.
= Szénerőmű Primer energiaforrásként szenet alkalmazó hőerőmű. A különböző fűtőértékű szenek energiatermelési célú hasznosításának legfőbb hátránya a károsanyag-kibocsátás, amelyet csak különböző, költséges eljárásokkal lehet csökkenteni, egyrészt a tüzeléstechnika révén, másrészt a füstgáz tisztításával. Hazánkban számos szénerőmű üzemel, a legnagyobb ezek közül a lignittüzelésű Mátrai Erőmű.
= Erőművek üzemmódja Az erőművek üzemeltetésének módja szerint megkülönböztetünk alaperőműveket, menetrendtartó erőműveket és csúcserőműveket. Az alaperőművek folyamatosan, nagy kihasználással üzemelnek, a villamosenergia-rendszer terhelésének állandó részét fedezik. Jellegzetes példája az alacsony üzemeltetési költségű atomerőmű. A menetrendtartó erőművek teljesítményük változtatásával követik a fogyasztói igények változását Ezt a feladatot a magyar energiarendszerben hagyományos hőerőművek látják el. A csúcserőművek szolgálnak a legmagasabb terhelésű időszakokban a csúcsterhelések fedezésére, rendszerint csak rövid időszakokra lépnek üzembe. Erre a célra alkalmasak például a gyorsan indítható gázturbinák és tározós vízerőművek.
Félvezetős áramátalakítók az energiaátvitelben (teljesítmény-elektronika)
Forgó, mozgó alkatrészek nélküli, félvezető alkatrészekből álló szerkezetek (berendezések) a bemenő áram jellegének, jellemzőinek átalakítására. Építőelemeik: szilícium kristály alapú diódák, tranzisztorok, tirisztorok (vezérelt kapcsoló egyenirányítók), ütemadó oszcillátor, transzformátor, kondenzátorok, tekercsek, szűrőkörök (felharmonikusok ellen) védelmek, mérők, hűtés stb. Alaptípusok:
= Egyenirányító: egy- vagy többfázisú váltakozó áramnak (AC) egyenárammá alakítására (DC).
= Inverter (váltóirányító) egyenáramú forrás energiájának egy- vagy többfázisú, tetszőleges frekvenciájú váltakozó árammá alakítására. A bemenet is lehet váltakozó áram. Meddő áramot nem szolgáltat.
Egy energiaátviteli folyamatban ezek többféle kombinációja is előfordul. Jellegzetes alkalmazások:
= Fotovoltaikus (napelemes) források, szélgenerátorok, stb akkumulátorban tárolt energiájának a közcélú hálózatba táplálása.
= Nagytávolságú, nagyfeszültségű, egyenáramú energiaátvitel (Kevesebb veszteség).
= Különböző jellemzőjű, nem szinkronban futó villamos rendszerek összekapcsolása.
= Villamos járművek (mozdonyok) tápláló áramának átalakítása a hajtó motorok igényeire. (Kandó Kálmánnál még több forgógép).
= Benzin- dízelmotoros gépkocsik áramellátása (Háromfázisú generátor árama tirisztoros egyenirányítón át jut az akkumulátorba, az öngerjesztésről diódás egyenirányító gondoskodik. A szivargyújtóba inverter dugható, ami 230 V feszültéget ad (esetleg egy számítógép számára, amiben újabb átalakítás történik törpefeszültségű egyenáramra stb.)
Fogyasztó
Olyan berendezés, amely villamos energiát más energiafajtává alakít át, pl.
mechanikai energiává – motor;
kémiai energiává – akkumulátor;
hőenergiává – fűtőberendezések, vasaló stb.;
fényenergiává – izzólámpa, fénycső stb.
A villamosenergia-iparban fogyasztónak nevezik a villamos energiát vételező természetes vagy jogi személyt.
Forrástervezés
A forrástervezés olyan rendszeres, célirányos tevékenység, mely biztosítja a villamosenergia-termelő berendezések és importforrások mindenkor elegendő, biztonságos, de ugyanakkor a legkisebb költséggel járó rendelkezésre állását, valamint ezen források fenti feltételeknek megfelelő megosztását a villamosenergia-igények pontos kielégítésére.
Fosszilis energiahordozók
A földtörténeti ókorból származó növényi, állati eredetű ásványi anyagok, mint pl. a kőszén, a kőolaj vagy a földgáz összefoglaló jelzője.
= Szén Szilárd tüzelőanyag. A szén évmilliókkal ezelőtt elpusztult növényi maradványokból képződött a földfelszín alatt, nagy nyomáson, a levegő kizárása mellett. A szén minőségét (fűtőértékét) elsősorban az határozza meg, hogy mennyi idős. Az ipari forradalom időszakában (a XVII. sz. második felétől) a technikai fejlődés alapját jelentette és ma is jelentős részaránya van a villamosenergia-termelésben.
= Földgáz Gáz halmazállapotú szénhidrogén energiahordozó. Évmilliókkal ezelőtt elpusztult élőlények bomlási anyagaiból keletkezett és a tengeri üledékben halmozódott fel. A földgázt szárazföldön és partközeli tengerfenéken bányásszák, és csővezetéken juttatják el a felhasználási helyre. Az erőművek egyik fontos tüzelőanyaga. Előnye, hogy elégetése során alig keletkezik káros égéstermék.
= Kőolaj Folyékony halmazállapotú szénhidrogén energiahordozó. Évmilliókkal ezelőtt elpusztult élőlények bomlási anyagaiból keletkezett és a tároló kőzetekben felhalmozódott folyékony ásványi anyag. Különböző lepárlási termékei (tüzelőolaj, gázturbinaolaj) erőművekben történő felhasználásra alkalmasak. A modern ipari társadalom egyik legfontosabb energiaforrása.
Füstgáztisztítás
A füstgázban lévő szennyező anyagok mennyiségének csökkentésére szolgáló eljárás. A hagyományos erőművek füstgáza szennyező anyagokat, pl. kén-dioxidot, nitrogén-oxidokat és port tartalmaz. A füstgáztisztítás történhet mechanikai vagy kémiai úton (lásd katalizátor, kéntelenítő). A füstgáztisztító eljárást mindig az erőműben alkalmazott tüzelőanyagnak és az adott technológiának megfelelően kell megválasztani.
= Porleválasztás Füstgáztisztító eljárás. Általában széntüzelésű erőművekben használják a füstgáz szilárd szennyezőanyagainak, portartalmának leválasztására. Az erőművekben elektrofiltereket vagy zsákos szűrőket használnak.
= Elektrofilter Porleválasztó berendezés Az erőművek füstgázaiból a porrészecskék nagy feszültséggel elektrosztatikus úton történő leválasztására szolgál.
= Katalizátor Kémiai reakciókat gyorsító berendezés. A széntüzelésű erőművekben füstgáztisztításra alkalmazzák. Segítségével a nitrogén-oxid ártalmatlan nitrogénné és oxigénné alakul át.
= Kéntelenítő Füstgáztisztító berendezés. Segítségével a hőerőművekben a füstgáz kén-dioxid-tartalma más, ártalmatlan vegyületté (pl. gipsszé) alakul.
Fűtőerőmű
Olyan hőerőmű, mely a hőszolgáltatás mellett villamos energiát is termel. Elsősorban városokban vagy ipari körzetekben létesítik, ott, ahol kommunális vagy ipari célú hőigény jelentkezik. Előnye, hogy a kombinált hő- és villamosenergia-termelés összhatásfoka magasabb, mint a tisztán áram termelésére szolgáló erőműveké; hátránya, hogy a termelt villamos energia mennyiségét a mindenkori hőigény határozza meg.
Generátor
Mechanikai energiát villamos energiává alakító berendezés. A generátoroknak két alapvető típusuk van: a gyorsforgású turbógenerátor (kevés pólusszámmal), melyet a hőerőművekben alkalmaznak, valamint a lassújárású hidrogenerátor (sok pólussal), melyet a vízerőművekbe építenek be.
Hálózat
A villamos energiát az előállítás helyéről a fogyasztókhoz eljuttató vezetékek és berendezések összessége. Az energiarendszer különböző feszültségszintű hálózatokból épül fel:
Az átviteli hálózaton (400, 220 kV) szállítják az áramot nagy távolságra. Az elosztóhálózat hurkolt része (120 kV) az átviteli hálózati alállomásoktól az egyes áramszolgáltatói körzetekbe szállítja az áramot. A sugaras elosztóhálózatra (120, 20, 10, 0,4 kV), csatlakoznak a fogyasztók. A különböző feszültségszinteket transzformátorok kapcsolják össze. A hálózatok üzemét az országos rendszerirányító és a körzeti diszpécserszolgálatok irányítják.
= Nagyfeszültségű hálózat Az átviteli hálózatot és az elosztóhálózatot alkotó villamosenergia-szállító rendszer. Feszültségszintjei: 400, 220 és 120 kV.
= Középfeszültségű hálózat A villamosenergia-ellátásban középfeszültségűnek nevezzük a 10, 20 és 35 kV-os feszültségű hálózatot.
= Kisfeszültségű hálózat A villamosenergia-ellátásban kisfeszültségű hálózatnak nevezzük a 400/230 V-os hálózatot. A háztartási fogyasztók a kisfeszültségű hálózatra csatlakoznak.
Hálózati üzem-előkészítés
A hálózati üzemelőkészítés olyan rendszeres, célirányos tevékenység, melynek keretében a villamosenergia-rendszerben várható fogyasztói igények, a rendelkezésre álló berendezések, kapacitások és a tervezett munkák alapján a villamosenergia-rendszer hálózati üzemállapotának és üzemállapot-változásainak előzetes megtervezése, az éves, havi, heti és napi igénybejelentések engedélyezése, feszültségmentesítési tervek elkészítése, a tervezett üzemállapotok meghatározása, vizsgálata, hálózati üzem-előkészítő számítások végzése, a várható kockázati tényezők előzetes meghatározása folyik.
Háromfázisú áramrendszer
A villamos energia ipari méretű előállításának, szállításának és felhasználásának alapja. Közös forrásból induló három áramkörben azonos feszültségű és frekvenciájú, de egymástól egyharmad periódussal eltérő, szinuszos váltakozó feszültség áll fenn. A három visszavezető ág egyesíthető egy nullavezetőben (N), amely földelhető. Ahárom kimenő, úgynevezett fázisvezető (R, S, T) között páronként azonos vonali feszültség mérhető (Uv), míg egy kimenő és a nullavezető közt a fázisfeszültség (Uf).
Ezen feszültségek aránya Uv = Uf. A fogyasztókat célszerű azonos ellenállásúra alakítani és csillag vagy delta kapcsolásba kötni. Szimmetrikus terhelés esetén a három áram összege zérus, ekkor a visszatérő nullavezető elhagyható. Nem szimmetrikus terhelés esetén a nullavezetőben a kiegyenlítő áram folyik.
A teljesítmény a három fázis teljesítményének összege. Szimmetrikus terhelésnél a vonali értékekkel: P = •Uv•Iv• cos φ.
A közcélú áramszolgáltatásban 400 / 230 V feszültséget kell a fogyasztókhoz bekötni. Csak kisigényű ügyfelek esetén elegendő az egy fázis. A földelt nullavezetőnek az érintésvédelemben is szerepe van, róla ágazik le az ötödik szál, a védővezető. Ezt a védendő készülékek, berendezések áramvezetést nem végző fém alkatrészeire kell rákötni.
Hatásfok
Az energiaátalakítási folyamatba bevitt és a kinyert energiamennyiség aránya. Az átalakítás sohasem 100 %-os, a bevitt energia egy része (az energiaiparban általában hő formájában) veszteség. A villamosenergia-előállítás folyamatának hatásfokát az alkalmazott technológia (lásd erőmű) és az azzal összefüggő termodinamikai törvények határozzák meg.
Hőszivattyú
Épületgépészeti berendezés, amely épületen kívüli, hidegebb környezetből nyert hőt az épület belsejében hasznosítja. Működése kifordított hűtőszekrényként értelmezhető. Hosszú csőkígyójának külső szakaszán a benne áramló munkaközeg (propán, ammónia) folyadék állapotból az alacsony hőmérsékleten is elpárologva a környezetéből hőt von el. A gőzt egy kompresszor az épületbe szállítja, és összenyomva magasabb hőfokú folyadékká sűríti. Ezáltal a nyert ,és a kompresszor fogyasztásával is növelt hő fűtésre használódik. A lehűlő folyadék egy fojtószelepen át újra a külső, elpárologtató szakaszba jut.
Hatékonysága a fűtésre leadott hőnek a kompresszor által felvett energiához való viszonya: 2 – 4 körüli érték. Ez nem hatásfok! A hatékonyság akkor jó, ha a hőleadó közeg és a fűtési hőmérséklet közt nem nagy a különbség. Ezért célszerű a padló- ill. falfűtés.
A külső hőszolgáltató közeg lehet a talaj (néhány méter mélyen már állandó hőfokú), szondázott talajvíz, levegő, folyó, tó, ipari szennyvíz, elfolyó termálvíz, stb.
Kazán
A hőerőművekben a gőz előállítására szolgáló berendezés. A kazánban megfelelően előkészített tüzelőanyagot (szén, földgáz, tüzelőolaj) égetnek el, és az így felszabaduló hő gőzt fejleszt.
Kombinált ciklusú erőmű
Gázturbinás erőmű. A kombinált ciklusú erőműben a gázturbinából kiáramló forró füstgázt hőhasznosító kazánba vezetik, és hőenergiáját felhasználva gőzt termelnek. Az így kapott gőz turbinát hajt meg és villamos áramot termel, de hőszolgáltatásra is hasznosítható. A kombinált ciklusú erőművek hatásfoka kedvezőbb, mint a hagyományos hőerőműveké.
Körzeti diszpécserszolgálat (KDSZ)
Az áramszolgáltató társaságok hálózatának és a területükön található, a rendszerszintű üzemirányításba be nem vont erőművek operatív üzemirányítását végző szervezet.
Kötelező villamos biztonsági felülvizsgálatok
A fogyasztók kötelesek villamos eszközeik és berendezéseik biztonságosságát a vonatkozó szabványok és miniszteri rendeletek szerinti időközökben ellenőrízni, illetve megfelelő képesítéssel rendelkező szakemberekkel felülvizsgáltatni. A vizsgálat elvégzését, az előírt mérések elvégzését és a minősítést dokumentálni kell.
= Érintésvédelmi: (MSz 172) jelenleg közületi és lakóépületekben, kis fogyasztású helyeken 6 év, egyéb fogyasztóknál 3 év, villamos kéziszerszámok esetén évente.
= Tűzvédelmi szabványossági: (MSz 1600) tűzveszélyességi besorolás szerinti időközökben.
= Villámvédelmi:: (MSz EN 62305) tűzveszélyességi besorolás szerinti időközökben.
Megújuló energiaforrás
Olyan energiahordozók, melyek felhasználásuk során nem fogynak el. Alkalmazásukkal a környezet nem szennyeződik, és a Föld energiakészlete nem csökken. Napjainkban a legszélesebb körben felhasznált megújuló energiaforrás a vízenergia. A többi megújuló energiaforrást (szél, napsugárzás, árapály, földhő, biomassza) alternatívnak is nevezik, jelezve, hogy perspektivikusan a hagyományos energiatermelést kiváltó erőforrásokká válhatnak. Az ilyen energiaforrásokkal működő erőműveket nevezzük alternatív erőműveknek.
Mérlegkör
Egy virtuális kontó, amely egy szabályozási zónán belül tetszőleges számú betáplálási és elvételi pontból áll, amelyeket a hálózati csatlakozásért felelős hálózati üzemeltetőnek kell megneveznie, s ezáltal pontosan definiálttá válnak. Egy mérlegkörön belül a villamosenergia-beszerzésnek és -leadásnak egyensúlyban kell lennie.
= Mérlegkörfelelős A mérlegkörfelelős készíti el a villamosenergia-felhasználás tervét a mérlegkörében, és egyben képviseli a mérlegkört a rendszerirányító (MAVIR) felé.
Az (n-1)-biztonság
A hálózat azon állapota, amikor egy bármely hálózati főberendezés kiesése nem vonja maga után sem fogyasztó kiesését, sem az üzemben maradó hálózat nem megengedhető túlterhelődését. A kiesés után üzemben maradó rendszer – az (n-1)-biztonság megszűnésének kivételével – továbbra is kielégíti az előírások szerinti műszaki követelményeket.
Napenergia
Napsugárzás formájában a Földre jutó energia. A megújuló energiaforrások jó része (víz-, szélenergia) közvetve, a fotoelektromos elvű naperőmű közvetlenül hasznosítja a napenergiát. (A hagyományos tüzelésű erőművek is az évmilliók alatt keletkezett szerves üledékekben kémiai úton tárolt napenergiával működnek.)
= Napelem A Nap energiáját fotoelektromos úton közvetlenül villamos energiává alakító berendezés. Alapelve, hogy a két félvezető határrétegére eső fény feszültségkülönbséget hoz létre a félvezetőkben. Intenzív kutatások zajlanak világszerte, hogy az átalakítás hatásfokát növelve versenyképes energiatermelő lehetőséggé tegyék ezt a megoldást.
= Naperőmű A Nap által a Földre sugárzott energiát közvetlenül (napelemek segítségével), vagy egy speciális hőerőmű közbeiktatásával villamos energiává alakító alternatív erőműtípus.
= Napkollektor Épületek hőellátásának kiegészítésére szolgáló berendezés. Az épület tetején helyesen tájolt nagyméretű táblán lévő csőhálózatban keringő folyadékot a direkt napfény felmelegíti. Az épületben az összegyűjtött hőenergia hőcserélőn át jut a fűtőrendszerbe vagy hőtárolóba.
Nyílt ciklusú erőmű
Gázturbinás erőmű. Ennél az erőműtípusnál a gázturbinából kiáramló forró füstgázt közvetlenül a szabadba vezetik. Az ilyen erőmű rendkívül gyorsan indítható és rugalmasan üzemeltethető, de a tüzelőanyag energiája viszonylag rossz hatásfokkal hasznosul. A magyar energiarendszerben szekunder tartalékként szolgál.
Rendszerirányítás
Az együttműködő erőművek és hálózatok üzemállapotának meghatározása, változtatása, a biztonságos és legkisebb költségű energiaellátás, üzemzavarok megelőzése, megszüntetése, kiterjedésének korlátozása érdekében.
= Rendszerirányító A villamosenergia-rendszer üzemének tervezését, irányítását ellátó, a termelőktől, kereskedőktől, fogyasztóktól független szakmai szervezet. Feladata a rendszerszintű operatív üzemirányítás, forrástervezés, hálózati üzem-előkészítés, villamosenergia-elszámolás, a rendszerszintű szolgáltatások, a hálózathoz való szabad hozzáférés biztosítása.
= Rendszerszintű szolgáltatások A rendszerszintű szolgáltatások azok a villamosenergia-termeléssel, -szállítással, -elosztással járó járulékos funkciók, amelyek a villamos energia közvetlen szolgáltatásán túlmenően biztosítják annak a megfelelő biztonságú, minőségű szolgáltatását. Ide tartoznak a hálózati frekvencia és a hálózati feszültség szabályozásához tartozó feladatok, valamint a villamosenergia-rendszer esetleges üzemzavarait megelőző, vagy az azt követő elhárító tevékenységek, ill. képességek (black-start, Power System Stabilizer - PSS stb.)
Szén-dioxid
Égéstermék, színtelen, szagtalan gáz. A fosszilis tüzelőanyagú erőművek működésük során szén-dioxidot is bocsátanak ki a légtérbe. Ez a gáz is felelős a légkörben fellépő üvegházhatásért és ezáltal a globális felmelegedésért. A szén-dioxid megkötésére jelenleg nem létezik gazdaságosan alkalmazható eljárás.
Szinkron villamos gép
Forgórésze (rotor) egy vagy több póluspárból álló, egyenárammal gerjesztett elektromágnes. Ennek táplálása két csúszógyűrűn át történik. Hengeres állórészének (sztátor) belsejében célszerűen három fázisra kialakított (azaz térben 120 fokkal elforgatott, és csillagba vagy deltába kapcsolt) tekercspárok koszorúja van (lemezelt vasmaggal). Egy-egy fázis tekercspárjainak száma megegyezik a forgó mágnesek számával. Az álló tekercsek előtt elhaladó mágnespólusok ezekben szinuszos lefolyású és időben egyharmad periódussal eltolt feszültséget indukálnak. A frekvencia: f = (n.p) / 60. (f=frekvencia Hz, n=fordulat/perc, p=póluspárok száma).
A forgórészt külső hajtógéppel forgatva és külső áramforrásból gerjesztve generátorként működik. Meglévő hálózatra szinkronizálási eljárás után kapcsolható, és hatásos valamint meddő áramot táplál abba. A hatásos teljesítmény a forgató nyomatékkal, a meddő a gerjesztéssel vezérelhető. Saját termelt áramából egyenirányítva öngerjesztéssel is működtethető (Pl. gépkocsik generátora). Táphálózatra és gerjesztő forrásra kapcsolva majd tengelyén terhelve állandó fordulatú szinkron motorként is üzemelhet.
Szivattyús-tározós erőmű
Vízerőmű. A villamosenergia-rendszer alacsony terhelésű időszakában (pl. éjjel) vizet szivattyúznak fel egy magasan fekvő tározóba, majd azt csúcsidőszakban leengedve áramtermelésre használják. A magyar villamosenergia-rendszer szivattyús-tározós erőmű nélkül üzemel. A villamosenergia-piac megnyitása és a szűkebb határértékek között szabályozható vagy szabályozhatatlan (pl. szélerőmű) erőművek arányának növekedése indokolttá teszi ilyen erőműtípus létesítését.
Tartalékok
A villamos energia ipari méretekben nem tárolható, ezért minden pillanatban a fogyasztói igényeknek megfelelő mennyiséget kell belőle előállítani. A fogyasztás előre nem becsülhető változásának követésére és üzemzavarok esetére a villamosenergia-rendszernek állandó tartalékkal kell rendelkeznie. Ezek lehetnek forgótartalékok vagy rövidebb-hosszabb idő alatt elindítható hidegtartalékok. A tartalék – felhasználásának célja szerint – lehet primer vagy szekunder tartalék.
= Forgótartalék Azonnal rendelkezésre álló tartalék teljesítmény. Az üzemben levő generátorok ki nem használt teljesítménye, amely a villamosenergia-rendszerben a terhelésingadozások felvételére és a frekvencia szabályozására szolgál.
= Primer tartalék A forgótartaléknak a frekvencia változása esetén automatikusan felhasználásra kerülő része. Értéke a villamosenergia-rendszer összteljesítményének kb. 1%-a.
= Szekunder tartalék A villamosenergia-rendszerben a fogyasztás változásának automatikus követését, a csereteljesítmény-szaldó előírt értéken tartását szolgáló tartalék teljesítmény. A forgótartalékból és a gyorsan (15 percen belül) elindítható nyílt ciklusú gázturbinák teljesítményéből tevődik össze. Értéke megegyezik a villamosenergia-rendszerben üzemelő legnagyobb erőművi blokk teljesítményével.
= Hidegtartalék Az erőművekben üzemen kívül levő, de a rendszerirányító utasítására bármikor elindítható generátorok teljesítményének összege.
Teljesítmény
A munkavégző képességnek, vagy a munkavégzés intenzitásának pillanatnyi jellemzője. Jelenti az 1 másodpercre eső munkavégzést illetve energiaszolgáltatást. Mértékegysége a watt (W). 1 watt = 1 joule / sec. Egy villamos berendezés teljesítménye a rákapcsolt feszültség és az ennek hatására rajta átfolyó áram szorzata. A járműiparban használatos még az SI mértékrendszeren kívüli – tehát tiltott – régi teljesítményegység: a lóerő (LE, HP, PS). 1 lóerő = 736 watt.
Transzformátor (Déri, Bláthy, Zipernovszky)
Közös, zárt, lemezelt vasmagon két egymástól elszigetelt tekercs van (célszerűen egymásba ágyazva). Az egyikbe vezetett váltakozó áram a vasmagban váltakozó fluxust létesít, ez pedig a másik tekercsben azonos frekvenciájú váltakozó feszültséget indukál. A feszültségek aránya egyenlő a menetszámok arányával, míg terheléskor az áramok ezzel fordítottan arányosak. (A kisebb menetszámú tekercs vastagabb, a nagyobb menetszámú vékonyabb huzalból csévélt). A transzformátor egyaránt alkalmas a tápfeszültség fel- és letranszformálására, jelentős energiaátvitelre a két hálózat között.
Háromfázisú kivitelben a három vasmag egyetlen háromoszlopos keretszerkezetben egyesíthető, hiszen a fluxusok összege zérus. A villamos hálózatokban a transzformátor feladata a nagytávolságú átvitel vezetékében a feszültség felnövelésével a folyó áram redukálása – ezáltal a hálózati veszteség csökkentése. A fogyasztói elosztó hálózatokban viszont az érkező nagyfeszültségnek a fogyasztó számára elviselhető mértékűre csökkentése (esetleg több lépcsőben). Bár a nagy transzformátor hatásfoka igen jó (98%), jelentős energiaátvitel esetén a réz- és vasveszteség hője miatt a szerkezet hűtéséről gondoskodni kell.
UCTE
Az európai kontinensen szinkron üzemelő villamosenergia-rendszeregyesülés rendszerirányító és -üzemeltető társaságainak szakmai szervezete. Nyugat-európai villamosenergia-ipari társaságok alapították 1964-ben, még UCPTE néven. Az együttműködés szabályait ma már a közösen kidolgozott és minden tagtársaság által elfogadott Üzemviteli Kézikönyv határozza meg. A magyar energiarendszer 1995 októberétől párhuzamosan üzemel az UC(P)TE-vel, a magyar rendszerirányító 1999. január 1-től társult tagja, 2001. május 17-e óta pedig rendes tagja a szervezetnek.
Váltakozó áram
Váltakozó áram esetén az elektronok mozgásiránya periodikusan változik. Fő jellemzője a frekvencia (f), mértékegysége a hertz (Hz): azt fejezi ki, hogy másodpercenként hány teljes periódus (oda-vissza áramlás) történik. A transzformátorok alkalmazása óta általánosan alkalmazott áramfajta a villamosenergia-ellátásban. Európában 50 Hz, Amerikában 60 Hz, szinuszos váltakozó áramot használnak.
= Effektív értékek. Váltakozó áramú körökben a feszültség és áram effektív középértékét mérjük és számoljuk. Az effektív értékek a szinuszos csúcs (1 / ) = 0.707 –szerese. Ha az áram azonos fázisban van a feszültséggel, a teljesítmény mindig pozítív, a nulla és a csúcsértéke közt dupla frekvenciával lüktet. Effektív középértéke a csúcsérték fele.
= Ohmos ellenállás (R ohm) A ráeső teljesítményt hővé ill. mechanikai munkává alakítja.
= Induktív ellenállás (XL ohm) Az áramkörben lévő induktívitás az áramával negyed periódusonként mágneses erőteret épít fel – a következő negyed periódusban visszaadva energiáját a generátornak. Azaz nem energiafogyasztó. Árama negyed periódussal késik a rája eső rész-feszültséghez képest.
= Kapacitív ellenállás (XC ohm) Az áramkörben lévő kapacitás az áramával negyed periódusonként elektromos erőteret épít fel – a következő negyed periódusban visszaadva energiáját a generátornak. Azaz nem energiafogyasztó. Árama negyed periódussal siet a rája eső rész-feszültséghez képest.
= Impedancia (Z ohm) Váltakozó áramú eredő ellenállás, az ohmos, induktív és kapacitív ellenállások vektoros összege. Az áramot a feszültéghez képest φ fázis-szöggel késlelteti. Cos φ = R / Z.
= Teljesítmény: A váltakozó áramú körben kétféle teljesítmény lép fel:
Hatásos teljesítmény: Az áramforrás által szolgáltatott energia a fogyasztóhoz kerül, és ott más energiafajtává alakul.
Vándorlása a hálózaton feszültségesést, veszteséget okoz. Egysége a W (watt).
Meddő teljesítmény: Az áramkörben lévő induktívitások és kapacitások mágneses ill.elektromos erőterébe illetve vissza a generátorba áramló energia. Nem alakul át más energiává. Az induktív meddő ingázása a hálózaton többlet feszültség-esést és veszteséget okoz. A kapacitív meddő ingázása a hálózaton feszültség emelkedést okoz! Egysége a Var (voltamper reaktív)
Látszólagos teljesítmény: A hatásos és meddő vektoros összege. Csak virtuális számítási elem. Egysége: VA (voltamper).
Védelmek
A villamosenergia-rendszer elemeit a zárlatoktól, túlterheléstől vagy egyéb rendellenességektől védő készülékek. A villamos védelmek a villamos energia jellemzőinek (áramerőség, feszültség, frekvencia) megváltozását érzékelik, ez alapján határozzák meg a meghibásodás helyét és jellegét, és kikapcsolják a hibát határoló megszakítókat.
= Túlterhelés A villamosenergia-rendszer minden elemét (generátor, vezeték, transzformátor) meghatározott teljesítmény átvitelére tervezik. Ennek túllépése esetén a berendezés sérülhet, a környezetében tüzet okozhat. A villamos védelmek egyik feladata, hogy a berendezéseket a túlterheléstől megvédjék.
= Zárlat A szigetelés meghibásodása miatt két vagy több, különböző feszültségű vezető között létrejött, nem szándékolt kapcsolat. Rövidzárlat esetén a zárlati hely ellenállása a normál terhelésnél sokkal kisebb, így az áramkörben a megengedettnél jóval nagyobb áramok lépnek fel. A villamosenergia-rendszer elemeit (generátor, vezeték, transzformátor) meghatározott teljesítmény átvitelére tervezték, ezért a zárlat miatt fellépő túlterhelés jelentős károkat okozhat. A villamos védelmek gondoskodnak arról, hogy zárlat esetén a meghibásodott berendezés a lehető leggyorsabban lekapcsolódjon a hálózatról
Szándékolt rövidrezárás a nagyfeszültségű hálózatokon végzett munka esetén a vezetéken dolgozó szerelőt védi.
Vektorkalkulus
Bonyolult váltakozó áramú körökben fennálló feszültségek és áramok nagyságát, egymáshoz viszonyított fázishelyzetét egyszrű és könnyen áttekinthető módon lehet ábrázolni derékszögű koordináta rendszerben felvett vektorokkal. A komplex (valós és képzetes tengelyű) számsíkon való megjelenítés nagymértékben leegyszerűsíti a számításokat. Mivel az ellenállások és teljesítmények is jellemezhetők komplex számokkal, így a legbonyolultabb fázisviszonyok esetén is alkalmazhatók az egyenáramú körök számítási eljárásai. Egyszerűsített vektorábrákkal lehet szemléltetni a villamos gépek viselkedését is különféle üzemi viszonyokban.
Villamosenergia-elszámolás
A villamosenergia elszámolás olyan rendszeres, célirányos tevékenység, amely regisztrálja mind a villamosenergia-szállítási tranzakciók megvalósulását, mind az azoktól való eltérést a szállítási menetrendek és a tényleges, fizikailag mért villamosenergia-forgalmi adatok alapján.
Villamosenergia-költségek
A villamos energia előállítása, szállítása és elosztása során felmerülő költségek két fő csoportra bonthatók: Az állandó költségek (pl. erőmű- és hálózatépítés, személyi ráfordítások) a mindenkori fogyasztástól függetlenül merülnek fel. A változó költségek (pl. tüzelőanyag-vásárlás, veszteségek) az elfogyasztott áram mennyiségével arányosak. A költségeket a fogyasztók a villamosenergia-tarifában térítik meg.
Vízerőmű
A víz helyzeti energiáját hasznosító erőmű. Megkülönböztetünk átfolyó és tározós rendszerű vízerőműveket. A vízerőművek előnye a gyors indíthatóság, a rugalmas terhelhetőség és a minimális üzemeltetési költség. Hátrányuk, hogy létesítésükhöz kedvező földrajzi adottságokra és jelentős beruházási költségre van szükség.
= Vízerőművek távműködtetése A folyami vízerőműveknek nincs szükségük állandó kezelőszemélyzet jelenlétére. Egy folyamszakaszon több egymásután elhelyezkedő erőmű (kaszkád) irányítása történhet egyetlen központi kapcsolóhelyről, ahová minden adat befut. Szakszemélyzet csak karbantartásra, zavarelhárításra száll ki. (Pl. a Dráván). A kis vízerőművek, szél- és naperőművek teljesen automatizálhatók.
Vízturbinák
A leginkább elterjedt hagyományos megoldás a függőleges tengely alján a Kaplan vagy a Francis turbina a vízbe merülve. A tengely felső végén a hidrogenerátor nagy átmérőjű rotorjával a száraz gépházban. A hosszú tengely emelgetéséhez a magas csarnok tetején mozog az óriás daru. Ilyenek a Tiszalök, a Kesznyéten erőművek aggregátjai.
Az már néhány évtizede elterjedt újdonság, hogy a turbina és a generátor közös vízszintes tengelyen egy áramvonalas burokban a víz mélyén fekszik. Ez a csőturbina. Ilyenek vannak Kiskörén, és ilyenre újították Ikervárt is. A daru kikerült a szabadba, az egész erőmű-épület alacsonyabb lett, nem felűnőbb a tájban mint egy zömök híd.
A csőturbinák legújabb változata a "straight flow (sztréit fló) azaz egyenes átfolyású turbina. A generátor nem a turbina tengely végén van, hanem a rotor pólus-koszorúját a turbina lapátkerekének a peremére szerelik, és ez a kerék forog az állórész háromfázisú vasmagos tekercsrendszerében. Így meg a vízszintes tengelyirányban is megrövidült a helyigény. A légrésben persze nem lehet víz. Kis esések hasznosítására célszerű.
Osztrák ötlet a "mátrix turbina". Kis csőturbinák sorokba, oszlopokba rendezve egy kereten. Ez mindenféle csekély esést is hasznosítani tud. Utólag is beszerelhető például nagy hajózsilipek oldalfalába, ahol a töltés-ürítés vízáramlásának jelentős energiája eddig elveszett. Vízparti óriás hőerőművek hűtővíz visszaengedésének esését is hasznosíthatja. Természetesen már kifejlesztették a "straight flow matrix turbine"-t is.
Nagy esés esetén nagynyomású vízsugarak forgatják a Pelton turbinát.
A kettős átfolyású Bánki turbina hazánkban nem tudott érvényesülni. Idegenben ma is gyártják és ajánlják különféle neveken kis vízerőművekhez. Ugyanis nem volt kellően levédve a találmány.
© Reális Zöldek Klub . Minden jog fenntartva.
