ЭСБЕ/Электрические станции: различия между версиями

|ВИКИПЕДИЯ=Электростанция

|ВИКИТЕКА=

}}

 

III. Предназначенные для разнообразных целей применения электрической энергии и утилизируя различные источники механической силы, Э. станции получают довольно обширную ''классификацию.'' Э. станции устраиваются: 1) ''по назначению:'' городские — осветительные и трамвайные, частные или домовые — для отдельных зданий, усадеб и проч., заводские и фабричные — главным образом, для передачи силы, крепостные — для оборудования крепостей и их обороны, судовые — для военных судов и коммерческих, учебные — при высших технических и электротехнических школах для практических занятий и обучения. 2) ''По движущей силе'' машин: водяные, или гидравлические, паровые, ветряные, газовые, нефте- или керосиномоторные и др. 3) ''По характеру доставляемой электрической энергии Э.'' станции устраиваются: постоянного тока, переменного тока, низкого и высокого напряжения. 4) ''по характеру сооружений'' — постоянные, временные и подвижные. Как особый класс Э. станций существуют такие, которые движущей силой машин имеют также электрическую энергию, получаемую от другой Э. станции. Такого рода как бы несамостоятельные Э. станции носят название ''подстанций'' (Sous-stations, Unterstationen), или ''«вторичных» станций.'' Двигателями на подстанциях являются электромоторы. Назначение подстанций — видоизменять характер электрического тока, что может быть вызвано весьма многими обстоятельствами эксплуатации Э. станций.

 

 

''Снабжение топливом'' значительных паровых Э. станций представляет серьезную задачу при сооружениях подобного рода. Чтобы представить оборот суточного расхода, напр., каменного угля некоторых из них, можно взять такую станцию, как сооружаемую ныне в Лондоне для подземного метрополитена (Underground Electric Railways Company), для которой в сутки необходимо сжигать ''по три поезда'' в 40 вагонов каменного угля при ее полной работе. Таким же специальным вопросом явится и решение — ежедневной уборки золы и шлаков, этих остатков работы колоссальной в мире кочегарки. Из этого одного соображения вытекают появившиеся идеи — строить паровые мощные Э. станции вблизи самых месторождений каменного угля и уже оттуда транспортировать в промышленные центры не сырой продукт их добычи, а непосредственно электрическую энергию, стоимость которой явится значительно пониженной.

''Угольное хозяйство'' Э. станции, связанное со значительными затратами подвоза и склада топлива, в большой мере оказывает влияние на расположение станции на берегах рек, пользуясь обычно более дешевым путем его постоянной или периодической доставки. Водная доставка топлива производится или во время навигации, при замерзающих реках или заливах, или идет непрерывно круглый год. В первом случае принимаемое топливо складывается в штабелях вблизи станции, во втором — оно подается к кочегарке для ее ежедневного обихода. Большие склады каменного угля необходимо оберегать от возможности самовозгорания, для чего штабели должны иметь систему вентиляционных труб, закладываемых в их толщу. При подвозе топлива Э. станции по железной дороге угольный склад станции приспосабливается к наиболее целесообразной подаче и разгрузке вагонов дороги. Рациональным приемом решения этой задачи является устройство дорожных путей на эстакаде, с которой топливо выгружается в соответствующие штабели. По земле территории склада прокладывается вторая сеть путей для циркуляции вагонеток в кочегарку Э. станции, обыкновенно узкоколейная, с ручной или электровозной тягой для движения вагонеток. В больших американских и английских паровых Э. станциях ежедневно подвозимое топливо особыми угольными транспортерами-элеваторами, приводимыми в действие электромоторами, принимается или прямо в угольное помещение, располагаемое сверху кочегарки, или же складывается в особое отделение рядом с котельной, куда оно в том и другом случае поступает по особым каналам силой тяжести собственного веса, направляясь прямо к соответствующим топкам паровых котлов. На станциях менее значительных подача топлива к котлам кочегарки достигается путем устройства особого рельсового узкоколейного пути, по которому циркулируют специальные ручные угольные вагонетки. Из них топливо или складывается перед топками котлов, или они устанавливаются перед котлами во избежание неопрятности рассыпаемого на полу угля. Емкость таких вагонеток обыкновенно 30—40 пд. угля, удобная для перевозки одним человеком. Такие специальные вагонетки и рельсовые пути в кочегарках можно видеть на фигурах прилагаемых таблиц. Удаление шлаков и золы из топок паровых котлов устраивается подобным же способом; зольники топок имеют возможность выбрасывать содержимое через отверстия в их дне, и остатки попадают также в вагонетки, располагаемые в специальном ходу — тоннеле под котлами, откуда и могут, подымаясь на особых лифтах, вывозиться со станции. При употреблении жидкого топлива: нефти, нефтяных остатков — мазута для котлов, обиход этого хозяйства значительно упрощается. Форсунки имеют специальный трубопровод, а чистота содержания кочегарок может быть доведена до изящества. В последнем случае вопрос сводится или к устройству нефтехранилищ при станции, или к организации ежедневного подвоза нефти, требуемого суточным ее расходом. В местностях с суровой зимой нефтепровод необходимо оградить от замерзания или сгущения нефти. Топливо, являясь первоисточником энергии паровых Э. станций, составляет естественную серьезную заботу в их обиходе. Представляя эквивалент отпускаемой электрической энергии, оно требует постоянного контроля своего расхода и наблюдения за его надлежащим качеством. Поэтому ''учет'' топлива на паровых Э. станциях необходим. Для угля обычно устанавливаются весы, часто с автоматической записью (как на хлебных элеваторах); для нефти ту же роль выполняют нефтемеры. В журналах суточной работы Э. станции расход топлива постоянно отмечается, и график сжигаемого угля соответствует и следит за нагрузками станции и отпускаемыми киловаттами Э. энергии.

 

 

''Здания и помещения'' Э. станций. Утилитарные назначения Э. станций не дают для внешности этого рода построек особых архитектурных задач строителям, и обычно наружный вид Э. станций не отличается изысканной отделкой, но конструкция зданий станций вообще ставит эти постройки в ряд одних из сложных технических и строительных сооружений. Отдельно стоящие в предместьях на обширных земельных участках Э. станции представляют почти всегда одноэтажные здания. Построенные в городах в ряду других зданий улицы Э. станции часто сами располагаются при сравнительно малом месте в виде многоэтажных зданий, с размещением своих помещений в различных уровнях. Как бы в противоположность такого рода многоэтажным Э. станциям весьма большое число небольших и средних по мощности частных станций (для обслуживания вокзалов, рынков, театров, больших магазинов, отелей, частных домов и проч.) расположены исключительно в подвальных этажах зданий, ниже уровня поверхности улиц города. Независимо от мощности электрических станций здания для них содержат обычно небольшое число отдельных помещений. Все помещения Э. станций по их назначению можно разделить на две группы. I. ''Помещения рабочие:'' 1) котельное или кочегарка, 2) машинное и 3) аккумуляторное. II. ''Служебные помещения:'' 1) ремонтные мастерские, 2) кладовые или магазины материалов, 3) склады топлива, 4) запасы воды — баки или резервуары, и 5) помещения контор для запасных служащих или дежурных, уборные и, наконец, в некоторых случаях жилые помещения. Небольшие паровые Э. станции состоят исключительно из двух помещений: это кочегарка и машинное помещение; наконец, малые или временные станции имеют всего одно помещение с установленным котлом и машиной или локомобилем.

''Выбор единиц,'' т. е. решение относительно установки паровых машин Э. станций той или иной мощности, является всегда в полной зависимости от рода службы Э. станций, характера потребления Э. энергии и вообще от всестороннего изучения как суточного, так и годового ''графика'' работы станций. Несомненно, что в каждом отдельном случае могут быть в отношении выбора «единиц» машин их комплектов или рабочих агрегатов (паровые машины вместе с электромашинами) приняты решения более или менее удачные в зависимости от всестороннего предварительного изучения элементов работы станций. У нас, напр., в Петербурге ввиду особенностей распределения темных дней и светлого времени весной и летом Э. станции, напр. для освещения, в такое светлое время могут почти совершенно лишаться нагрузки; однако в темные зимние дни от Э. станций требуется удовлетворение наибольшего расхода энергии. Такая неравномерность в работе Э. станций вызывает особую их «эластичность» по отношению рабочих единиц, обслуживающих машинное отделение. Надежность Э. станций как центральных устройств ставит также условие о необходимости иметь на них постоянно запасные комплекты; наконец, при большом числе машин и непрерывности работы Э. станций необходимо предусмотреть то обстоятельство, что почти всегда которая-либо из машин будет находиться в ремонте. Еще три-пять лет тому назад паровые машины в 500 HP. на Э. станциях были весьма редкими по величине единицами; на электрической станции «Гелиос» в СПб. горизонтальные машины в 1000 HP. были огромными экземплярами для Э. станций. В настоящее время в Лондоне, на строящейся Э. станции для подземного метрополитена, будут установлены турбоальтернаторы (паровые турбины с электромаш. трехфазного тока) мощностью по 7500 HP., т. е. одна машина будет эквивалентна всей Э. станции «Гелиос», и таких машин на этой Э. станции будет десять. Горизонтальные и вертикальные типы паровых машин употребляются на Э. станциях с одинаковым успехом. Экономия места, занимаемого вертикальными паровыми машинами по сравнению с горизонтальными типами, весьма часто является существенным значением при сравнении различных условий. С другой стороны, вертикальный тип паровых машин больших мощностей требует значительной высоты машинного помещения Э. станций. Паровые машины Э. станций почти всегда суть машины с охлаждением пара и обычно (для больших станций) тройного расширения пара. В последнее время получают распространение как машины-двигатели на Э. станциях так называемые паровые турбины, или турбогенераторы, конструированные в непосредственном соединении с динамо или альтернаторами. Появившись уже давно, эти машины имели огромное число оборотов, оно доходило в некоторых типах до 40000 в минуту. Это обстоятельство ограничивало круг их применений. Современные типы турбодинамо или турбоальтенаторов, представляя единицы в 1500—2000 до 7500 НР., имеют уже только 800—1500 оборотов в минуту; они работают, утилизируя расширение пара перед охлаждением, заставляя его проходить по группам турбинок машины как бы каскадом. Распространению этого рода машин на станциях в значительной мере способствует небольшое требуемое для них место, а также сравнительно дешевые фундаменты. Приведем небезынтересные данные по отношению потребления пара турбогенераторами. Мощность 1500 KW., давление пара 10,5 кг на кв. см; вакуум — 660 мм. Турбогенератор Парсонса, изготовленный на заводе Westinghous’a Mfg. С^o в Питтсбурге:

 

|}

 

Другой опыт дает цифры испытаний турбогенератора в 1000 KW. Броун-Парсонса (в Эльберфельде).

 

|}

 

I группа — ''станционные приборы'' разделяются на А) ''приборы электромашин:'' вольтметры, амперметры, ваттметры, счетчики энергии, фазометры, выключатели и переключатели, сигналы для машин, реостаты и предохранители (машинные). Б) ''Приборы паровых машин'' — центральное регулирование хода — для параллельного включения. В) ''Котельные приборы'' — манометры (холодные); сигналы низкого уровня воды. Г) ''Аккумуляторные приборы'' станционных батарей для зарядки, разрядки, включения и наблюдения.

 

 

|}

 

''Судовые'' Э. ''станции.'' Современные коммерческие пароходы, а также все военные суда не только имеют отдельные, самостоятельные установки для нужд искусственного освещения электричеством различных частей судна, но также и управление почти всеми вспомогательными механизмами на корабле. Начиная от подъемного крана, шпиля, помп и кончая сложным управлением боевой башней, артиллерией и рулем, производятся при посредстве электромоторов, и всюду Э. энергия является необходимым фактором их сложных устройств. На судах, пользуясь паром судовых котлов, устраивают в настоящее время значительные паровые Э. станции; особые отделения Э. машин составляют жизненные центры могучих боевых судов и представляют в своих устройствах ряд специальных для них требований. Динамо-машины на больших современных кораблях разделяются на ''боевые,'' предназначенные для действия в бою, и ''вспомогательные'' (обыкновенно меньшей мощности), предназначенные для постоянного действия. Боевые динамо-машины должны быть помещены в подводной части корабля или за ее главным броневым прикрытием. Вспомогательные динамо-машины могут устанавливаться в надводных помещениях и вне броневой защиты. Боевые динамо-машины должны быть разделены на две группы, из которых предпочтительнее устанавливать одну в носовом, а другую в кормовом отделениях. Если все динамо-машины помещены в одном отделении, то следует разбить их на 2 независимые группы с отдельными паропроводами к их двигателям от самых котлов. Динамо-машины, в особенности большие, следует устанавливать так, чтобы вал якоря их был параллелен диаметральной плоскости, т. е. в направлении наименьших размахов корабля. Динамо-машины должны быть установлены в таких помещениях, чтобы к ним всегда был свободный доступ, как для управления и ухода во время действия, так и для полной их разборки, для чего должно устраивать необходимые приспособления. От своего двигателя динамо-машина должна быть отделена щитом, который предохранял бы ее совершенно от брызг масла. Вблизи динамо-машины запрещается устанавливать станки во избежание попадания в машину стружек и опилок. Через помещение динамо-машин не следует проводить паровые трубы к другим механизмам во избежание излишнего нагревания этих помещений. Перед всем помещением динамо-машин палуба должна быть настолько подкреплена, чтобы она не испытывала колебаний и сотрясений при работе динамо-машин. Палуба в помещениях динамо-машин должна быть покрыта негорючим изолирующим веществом. Помещения эти должны хорошо вентилироваться. Фундаменты динамо-машин и их паровых двигателей крепятся к палубе болтами. На военных судах русского флота обычно применяется ''постоянный'' ток с рабочим напряжением в 100—105 вольт; соответственно этому и все исполнительные моторы электродвижения — двигатели постоянного тока.

 

 

Освещение вагонов поездов устраивается в настоящее время весьма различными способами. Распространены Э. станции поездов с приведением электромашин в движение от осей вагона (система Стона). В Америке ставят воздушную турбину перед паровозом.

''Литература'' об Э. станциях: Charles, Wordinghan, «Central electrical stations» (Лондон, 1901); A. Gay and С. Н. Reamann, «Central station electricity supply» (Нью-Йорк, 1899); F. Uppenborn, «Die Versorgung von Städten mit elektrischem Strom» (Б., 1891); Gustav Kemmann, «Die Berliner Elektrizitätswerke» (Б., 1897); Dr. Н. Lux, «Die öffentliche Beleuchtung von Berlin» (Б., 1896); Henri Maréchal, «{{lang|fr|L’éclairage à Paris}}» (П., 1894); John Riha, «Die Aufstellung von Projekten und Kostenvoranschlagen» (Лпц., 1897); H. Leisse, «Projectierung städtischer Elektricitätswerke» (Дюссельдорф, 1902); von Oscar Miller, «Elektrische Werke»; A. Monmerqué, «Contrôle des installations électriques» (П., 1896); Bos et Laffarque, «{{lang|fr|Distribution de l’énergie électrique en Allemagne}}» (П., 1899); «Электричество в Боржоме по проекту Ф. Ф. Мольденгауера»; «Центральные станции Общ. электрического освещения 1886 г. в Москве и СПб.», «Чертежи Э. станций гг. Гуэ и Шматцер для освещения города СПб.».

 

 

[[Категория:ЭСБЕ:Энергетика]]