Kdysi se k výrobě elektřiny používaly stejnosměrné generátory, dynama. Později byly nahrazeny alternátory vyrábějícími přímo střídavý proud. Střídavý proud má
proti stejnosměrnému velkou
výhodu.
|
V transformátorech lze totiž zvýšit jeho napětí, a tím předejít ztrátám způsobeným odporem vodiče při rozvádění elektřiny na velké vzdálenosti. Hřídel alternátoru je připojena ke hřídeli turbíny. Celá jednotka se otáčí rychlostí 3 000 otáček za minutu. Elektřina vyrobená z generátoru má napětí 10 -15 kV podle velikosti generátoru. Vede se do blokového transformátoru a transformuje se na velmi vysoké napětí. U většiny velkých elektráren je to 400 kV. Od vývodového blokového transformátoru se odvádí venkovním vedením do rozvodné sítě.
Zmínili jsme se o blokovém transformátoru, povězme si tedy, co to je blokové uspořádání elektrárny. S tím, jak se spotřeba elektrické energie postupně zvyšovala, stavělo se v elektrárnách víc kotlů, turbín a generátorů. Později se přešlo na tzv. blokové uspořádání elektráren. Elektrárenský blok znamená v podstatě samostatnou výrobní jednotku elektřiny sestávající se z jednoho kotle, navazující turbíny a příslušenství, generátoru, odlučovačů popílku, chladící věže a blokového transformátoru. Celá elektrárna se skládá z několika bloků, které mají společnou pouze správní budovu, uhelné hospodářství, vodní hospodářství, komín a společnou elektrickou sí? za blokovými transformátory, do které dodávají vyrobenou energii.
 |
Blokové uspořádání elektrárny přináší řadu výhod. V případě havárie nebo při špatných rozptylových podmínkách lze blok či několik bloků odstavit, aniž by se výrazně ohrozily dodávky elektrické energie do rozvodné sítě. V poslední době dochází ke zcela plánovitému odstavování bloků, které se nejvíce podílely svými emisemi na znečiš?ování životního prostředí. Dnes už dochází prokazatelně ke zlepšování stavu životního prostředí.
Všechny větší uhelné, ale i vodní a jaderné elektrárny jsou propojeny sítí elektrického vedení. Tato soustava s velmi
vysokým napětím 220 kV a 400 kV dopravuje velké elektrické výkony od elektráren přes rozvodny do napájecích uzlů v krajích a
okresech, odkud se po snížení napětí na 110 kV nebo 22 kV dostávají tzv. distribuční
sítí až k odběratelům, kde se napětí dále transformuje.
K tomu, abychom mohli alternátor
vyrábějící elektrickou energii připojit přes transformátor k této elektrizační
soustavě, musí mít vyráběná elektřina stejné parametry jako ta, která již v ní
teče. Alternátor je proto třeba nafázovat. Při fázování se používají dva
způsoby: přesné fázování (přesná synchronizace) anebo asynchronní
fázování (samosynchronizace). Při přesném fázování musí dávat alternátor
stejně velké napětí, jako je napětí v síti, nesmí být mezi oběma fázový posun
a naopak kmitočet a sled fází napětí alternátoru musí odpovídat napětí sítě.
Při samosynchronizaci se nenabuzený alternátor roztočí na otáčky blízké
synchronním, zapne se na sí? a okamžitě se přibudí. Altemátor se tím sám vtáhne
do synchronismu.