ELEKTRINA ENERGIJA

I Osnovni pojmovi o elektrinoj energijiUvod

Elektrina struja je usmereno kretanje naelektrisanih estica (ili usmjereno kretanje slobodnih nosilaca elektrinih naboja s mesta vee prema mestu manje potencijalne energije). El. struja moe se obrazovati u vrstom i gasovitim sredinama, pa ak i u vakuumu.Po trajanju razlikujemo: kratkotrajne (udarne) struje i napone i

trajne.

Po smeru struja i napon mogu biti:

(stalna) jednosmerna (ne menja smer i intenzitet kao kod akumulatora); promenljiva jednosmerna ili pulsirajua (u toku vremena menja intenzitet, ali ne i smer takva se dobija ispravljanjem trofaznog naizmeninog napona);

naizmenina (u toku vremena menja smer).U pogledu oblika ima vie kombinacija.Naizmenina struja se periodino ponavlja, moe imati razliite oblike, ali najei je oblik sinusoide (omoguava najefikasniji prenos el. energije). Naizmenina sinusoidna struja se definie naponom (izraava se u voltima V) i frekvencijom (u hercima Hz).Po visini napona razlikujemo:

zatitni ili mali napon (24-42 V),

niski napon (250 V u instalacijama, 1000 V kod el. maina i u prenosu el. energija),

a visoki napon iznad ovih vrednosti.Frekvencija se javlja samo kod naizmenine struje (pokazuje koliko u jednoj sekundi struja promeni smer). to se tie frekvencije, u Evropi se koristi mrena frekvencija od 50 Hz, a u Americi 60 Hz.Po broju faza razlikujemo: jednofazni (monofazni) sistem i viefazni (polifazni) sistem.

Od viefaznih sistema je najei trofazni. Jednofazni sistem se sastoji samo od dva provodnika faze i neutralnog provodnika, a koristi se samo kod manjih potroaa (domainstva, manji alati). Najei napon mu je 220 V.Trofazni sistem ima tri faze (oznake R, S i T) i neutralni (nulti) provodnik (oznake N). Najee koristimo trofazni sistem visine napona 380/220 V (380 V izmeu dve faze, a 220 V izmeu faze i nultog provodnika).

Osnovne veliineDa bi elektrina energija vrila rad treba da poveemo elektrino kolo. Svaki strujni krug, bez obzira koliko sloen bio, moe se svesti na dve osnovne komponente izvor elektrinog napona i potroaa: potroaa povezujemo na izvor i tada kroz prikljune provodnike protie struja.Osnovni pojmovi strujnog kola: napon napajanja (U), struja kroz kolo (I), snaga potroaa (P) i otpor kola (R).

Napon se izraava u voltima i karakteristina je za izvor el. energija. Struja (I) zavisi od snage potroaa koji je prikljuen na mreu i izraava se u amperima (A). Snaga potroaa se izraava u vatima (W) i karakteristina je za potroaa. Otpornik (R) je element el. kola gde se prolaskom el. energije oslobaa toplota (Dulovi gubici) izraava se u omima (). Potroaa koji se prikljuuje na napon od 220 V ne smemo prikljuiti na drugaiji napon ili nee uopte raditi, ili e doi do njegovog oteenja. Tako da izvor i potroa moraju biti usahglaeni i po naponu i po snazi jer ne moemo prikljuiti na slab izvor velikog potroaa ili obrnuto. Mora se voditi rauna i o prikljunim vodovima: potroa velike snage se ne sme prikljuivati provodnicima malog preseka koji ne mogu da izdre struju iz mree.Osnovne jednaine za izraunavanje elektrinog kolaOmov zakon objanjava odnos napona (U), struje (I) i otpora (R) u jednom el. kolu. Ako otpornik (R) veemo na izvor napona (U), kroz njega e protei struja (I). Omov zakon glasi: struja kroz kolo I jednaka je koliniku napona napajanja U izvora i otpornika u kolu R:I =

Strujno kolo

Iz jednaine se lako mogu izraunati i napon (U) i otpor (R):

U = R I ili R = U/I.

Omov zakon se najlake pamti po Omovom trouglu: nepoznatu veliinu prekrivamo u trouglu, pa vidimo da li uzimamo proizvod ili kolinik druge dve.

Omov trougao

Izraunavanje otpora dugakog provodnika: otpor dugakog provodnika je jednak proizvodu specifine elektrine otpornosti ( grko slovo ro) materijala od koga je napravljen provodnik i kolinika duine provodnika i njenog poprenog preseka: R = R otpor provodnika

specifini elektrini otpor provodnika

l duina provodnika

s popreni presek provodnika.

Specifina elektrina otpornost je tehnoloka karakteristika materijala koja opisuje njegove elektrine osobine. Najbolji provodnici su (ovim redom): srebro (skupo, retko se koristi), bakar i aluminijum (jeftini, najee se koriste). Gvoe ima specifini otpor skoro osam puta vei od bakra, pa je jasno zato se ne prave provodnici od gvoa (veliki gubici u eksploataciji). Aluminijum se najee koristi kao neizolovani provodnik za prenos el. energijeputem dalekovoda na veem rastojanju.Trei Omov zakon definie rad i snagu el. energije.

Rad el. energije (A) je proizvod napona (U), struje (I) i vremena (t):

A = U I t.A snaga (P) je izvreni rad u jedinici vremena:

P = = U I.Tako da moemo napisati da je rad jednak proizvodu snage i vremena u kojem se on obavlja:

A = P t.Izvreni rad el. energije je koliina koju plaamo elektrodistribuciji: jedan bojeler snage 1,5 kW za tri sata rada ugreje vodu (1,5 kW 3h = 4,5 kWh).

etvrti zakon (Dulovi gubici ili Dulov efekat): jedna od veoma vanih manifestacija elektrine struje je njen toplotni efekat, tj. zagrevanje provodnika, odnosno otpornika: prolaskom el. energije kroz provodnik zbog njegove otpornosti jedan njen deo se pretvara u toplotu i nepovratno gubi Dulovi gubici.

Ovaj efekat se naziva Dulov efekat po imenu engleskog naunika Dula (James Prescott Joule, 1818-1889) koji ga je eksperimentalno prouio i postavio kvantitativne odnose izmeu veliina koje uestvuju u pojavi. Stavivi izolovan provodnik u kalorimetar izmerio je koliinu toplote koja se oslobaa pri razliitim jainama stalne jednosmerne struje i pri drugim razliitim okolnostima.

Snaga Dulovih gubitaka P na otporniku otpornosti R kroz koji prolazi struja I jednaka je proizvodu otpora R i kvadrata struje I:

P = R I2.Elektrina rnergija koja se u vremenskom intervalu t pretvori u toplotnu energiju W i bespovratno gubi iznosi:

W = R I2 tGlavni cilj je da te gubitke svedemo na minimum, pa se zato tei da i otpor provodnika bude to manji. Meutim, u praksi imamo potroae koji su namerno konstruisani da prave takve gubitke: bojleri, razni grejai, poreti i sl. Oni su napravljeni od materijala s velikim otporom kako bi se el. energija pretvarala u toplotnu.Spomenimo jo i el. osigurae: oni su namerno oslabljeni deo strujnog kola da slue kao zatita kako ureaja, tako i oveka koji rukuje tim ureajem. U sluaju kratkog spoja, protei e mnogo jaa struja od normalne, a kako je provodnik u osigurau mnogo manjeg preseka od dovodnih vodova na njemu e se javiti vei Dulovi gubici: on e se pregrejati i pregoreti, prekinuvi tako neispravno strujnno kolo. Zato je veoma vano da svaki potroa ima odgovarajui osigura: ako je prejak, nee biti efikasna zatita, a ako je preslab pregorevae i tokom normalnog rada. Neispravne osigurae treba zameniti, a ne "licnovati". Patrone su u zavisnosti od jaine struje koju podnose oznaene bojama:Nominalna struja umetka

u amperima (A)Boja

2ruiasta

6zelena

10crvena

16siva

20plava

25uta

II Elektrina merenjaMerenje napona: voltmetrom se meri napon (U). U emama: krui sa velikim slovom V. U el. kolo se vezuje paralelno sa potroaem. Postoje voltmetri za jednosmerni (znak na ureaju: ) i naizmenini napon (znak na ureaju: ~) obratiti panju koji koristimo. Kod merenja jednosmernog napona obratiti panju na polaritet: + i na mernom instrumentu. Takoe i opseg merenja: npr. za 220 V opseg neka bude 0-330 V (nii opseg dovodi do oteenja instrumenta, a vei opseg vee greke pri merenju).

Merenje jaine struje: ampermetar (na emama veliko A) se koristi za merenje jaine struje, a u el. kolo se povezuje redno. Iste napomene kao i kod voltmetra (ta se meri i u kojem opsegu).

Merenje snage struje: vatmetar (oznaka W u emama) se koristi za merenje snage. Poto je snaga proizvod napona i struje (P = U I), vatmetar u sebi sadri i ampermetar i voltmetar a prikazuje njihov proizvod: za jednosmernu, naizmeninu i trofaznu struju.

Merenje energije: energija je proizvod snage i vremena, pa i energiju merimo slino kao i snagu samo to vatmetar zbirno prikazuje utroenu energiju (najee u kWh, u domainstvima se zove brojilo ili strujomer jednofazni ili trofazni).

Merenje frekvencije: za merenje frekvencije slue frekvenciometri (u emama f). Strogo sa mora paziti na mrenu frekvenciju. Ovi instrumenti se najee sreu na pokretnim elektroagregatima da se podesi broj obrtaja generatora da frekvencija tano odgovara mrenoj (kod nas je 50 Hz). Instrument se sastoji od metalnih jeziaka od kojih svaki treperi na odreenoj frekvenciji.

Merenje otpornosti: postoje razni naini i instrumenti za merenje otpornosti u zavisnosti od veliine (od milioma m pa do megaoma M). Ti instrumenti se zovu ommetri.Za merenje malih otpora gde nam je potrebna velika preciznost koriste se mostne metode (Vitstonov i Tomsonov most). Poto je otpor (R) kolinik napona (U) i struje (I), ovi instrumenti istovremeno mere i napon i struju, a zaokretanje skazaljke na mernom instrumentu je proporcionalno njihovom koliniku, tj. pokatuju nam otpornost u omima ().

Veliki otpori (otpor izolacije izmeu dva provodnika) se mere induktorom sa ruicom (dinamo maina): kada se zavrti ruica, na izlazu daje napon (i do par hiljada volti!) koji proputamo kroz provodnike i oitavamo otpor na sklali. Ovim instrumentom se lako otkriva ako je instalacija negde probijena.

Pored ovih postoje i univerzalni merni instrumenti, tzv. unimeri: oni mere i napon, i struju, i otpor, a imaju dva prekidaa jedan za izbor merene veliine, a drugi za izbor mernog opsega. Naroito su zgodni u industrijskim pogonima zbog svoje univerzalnosti.

II Merenje neelektrinih veliina elektrinim putemMerenje temperature

a) merenje temperature otpornim termometrom:

Zasniva se na principu da otpor metala raste porastom temperature: merei otpor otpornika mi u stvari merimo temperaturu medija u kome se on nalazi. Ovi termometri se i sastoje od mernog otpornika koji je najee od platine (100 = 100C, oznaka Pt 100). Otporni termometri se radi njihove zatite smetaju u metalnu cev koja se zaranja u mereni medij.

b) merenje temperature termoparom

Termopar ili termoelement je najee upotrebljavani temperaturni senzor. Termopar se sastoji od dve ice od razliitih metala ili legura, spojene na jednom kraju i rastavljene na drugom (spojeni kraj se naziva topli kraj, a rastavljeni kraj se naziva otvoreni kraj i njegovim zagrevanjem se javlja mali napon ija veliina zavisi od toplog kraja). Princip rada termopara se zasniva na termoelektrinom efektu koji je otkrio Thomas Johann Seebeck 1821. godine, te se naziva jo i Seebeckov efekat. Na ovaj nain merimo temperaturu medija u koji je termopar uronjen (moemo meriti ak vrlo visoke temperature 1600C). U industrijskim standardima se upotrebljvaju odreene kombinacije metala. I oni se smetaju u zatitne cevi. Regulacija i zatita postrojenja (npr. na kotlu) se postie zadavanjem minimalnih i maksimalnih vrednosti na pokaznom instrumentu kad skazaljka padne na minimum, ukljuuje se grejanje i obrnuto.Merenje pritiska

Koristimo se manometarskim, tj. tlanim sklopkama. Sastoje se od mehanikog manometra ija membrana preko poluge pokree klizni kontakt promenljivog otpornika, pa merei otpor merimo pritisak. ee se koriste manometarske sklopke s dva praga minimalnim i maksimalnim (ukljuuju-iskljuuju pumpu).

Merenje protoka

a) merenje protoka mernom blendom

Ako se neki priguni element ugradi u cevovod, on e na tom mestu prouzrokovati lokalno ubrzanje struje, odnosno snienje pritiska zbog smanjenog poprenog preseka cevi. Princip ovog merenja izveden je iz Bernulijeve energetske jednaine. To smanjenje pritiska proporcionalno je brzini strujanja fluida, pa znajui popreni presek cevi dobijamo protok tako da merei pad pritiska, merimo brzinu protoka.

a) elektromagnetno merenje protoka

Ovi merai rade na principu elektromagnetne indukcije. Merei indukovani napon koji se javlja proticanjem fluida kroz magnetno polje meraa merimo brzinu proticanja, a znajui presek cevi merimo protok. Ovi instrumenti (milivoltmetri) se direktno badare u l/sec.

Merenje nivoa vode

a) signalizacija nivoa vode

U bunar se sputa provodnik sa sondom koja u dodiru s vodom zatvara strujno kolo i skazaljka nam to svojim skretanjem to pokazuje. Merei duinu provodnika dobijamo dubinu.

Regulacija vode u kotlovima se vri nivoregulatorima. Plovak sa nasaenim magnetom se kree gore-dole u zavisnosti od vodostaja. Magnet se kree u nemagnetinoj cevi i ukljuuje-iskljuuje magnetne prekidae otvarajui ili zatvarajui odgovarajui strujni krug (kolo) koji je povezan sa napojnom pumpom, nekim signalnim ureajem ili dovodom goriva. Regulacija se vri zadavanjem maksimalne i minimalne vrednosti: ako dosegne maksimum iskljuuje se pumpa, na minimumu se ukljuuje pumpa, ako nivo vode i dalje opada iskljuuje dovod goriva i gasi kotao.a) kontinualno merenje nivoa vode

Najee se sreu kapacitativni merai, merai s plovkom i ultrazvuni merai. Mnogo su sloeniji i koriste se samo tamo gde je neohodno u svakom trenutku pratiti nivo fluida.

Fotoelija i fotorelej

Fotoelija daje mali napon na svom izlazu kad se osvetli. Ako se taj napon pojaa moe da slui kao upravljaki: fotorelej (vri detekciju plamena u kotlu). Ako se u loitu vatra ugasi, fotoelija ostaje u mraku i gasi kotao. Jasna je njegova zatitna uloga.III Elektromotori i generatori

Elektrine maine su naprave pomou kojih se elektrina energija pretvara u mehaniku ili mehanika energija u elektrinu.U prvom sluaju elektrina maina radi kao motor, a u drugom kao generator.

Princip rada elektromotora i generatora zasniva se na: kada se provodnik kroz koji prolazi struja nae u magnetnom polju, na njega deluje sila koja pokuava da ga uvue u to polje ili da ga gurne van njega u zavisnosti od smera struje i polaja magnetnih polova.

ako provodnik u magnetnom polju preseca linije polja u njemu se indukuje napon.

Motor ili generator mora imati dva nezavisna namotaja jedan stvara magnetno polje a drugi je radni, tj. u njemu se indukuje napon (generator) ili na njega deluje sila pa rotira (motor). Ta dva namotaja ine osnovne delove el. maine: deo koji stoji stator i deo koji rotira rotor.Odatle i podela el. maina na el motore i el. generatore. El. motori el. energiju pretvaraju u mehaniki rad, a el. generatori mehaniku energiju pretvaraju u elektrinu. Oznaka za motor je M, a za generator G. Po grai su i motori i generatori vrlo slini, tj. svaki motor moe da radi kao generator i obrnuto. U praksi se ipak svaka maina pravi za konkretnu namenu.

Elektromotori

Elektromotori el. energiju pretvaraju u mehaniki rad. Po principu rada dele se na:

asinhrone,

sinhrone i

motore jednosmerne struje.

U pogledu snage prave se od nekoliko vati pa do 1 MW. to se tie napona, raspon je takoe veoma velik (ak do 6KV).Asinhroni elektromotori

Najee se sreu u praksi zbog svoje robustnosti i pouzdanosti. Ne zahtevaju veliko odravanje (naroito motori sa kratkospojenim rotorom) a i najeftiniji su u odnosu na ostale. Meutim i oni imaju svoje mane: problemi sa pokretanjem jedinica vee snage i regulacija brzine obrtaja.

Brzina obrtaja asinhronog motora zavisi od frekvencije mree i broja pari polova statora:

n = 60 f / p

n brzina obrtanja

f frekvencija mree

p broj pari polova statora.

Kako je mrena frekvencija strogo 50 Hz, brzina obrtanja zavisi od broja pari polova. Brzina obrtanja je, u stvari, sinhrona brzina obrtanja obrtnog magnetnog polja to ga stvara stator, dok je brzina obrtanja rotora neto manja (zato su i asinhroni, jer se rotor ne obre sinhrono sa obrtnim magnetnim poljem). Za jedan par polova (p = 1) ta brzina bi iznosila:n = 60 50 / 1 = 3000 /min.

To je ujedno i maksimalna brzina obrtnoig magnetnog polja, a sam rotor se kree neto sporije 2880 /min. Sa poveanjem broja pari polova brzina se smanjuje (2 para polova 1500 /min, 3 para polova 1000 /min itd.). Ne moemo da postignemo druge brzine obrtanja osim ovih navedenih, a to je najvea mana asinhronih motora. Danas se njihova brzina obrtanja moe regulisati promenom frekvencije, ali to je skupo i ovaj postupak se ne primenjuje bez preke potrebe.

Smer obrtanja trofaznog asnihronog motora se lako menja promenom redosleda prikljunih vodova. Gl. delovi ovog motora su kao to je ve i reeno stator i rotor: stator je prikljuen na el. mreu i stvara obrtno magnetno polje, a u rotoru se indukuje napon i pod njegovim uticajem se stvara struja u rotoru. Kako je rotor u obrtnom magnetnom polju statora i kroz njega protie struja, na rotor e delovati sila u pravcu obrtnog polja i in poinje da se rotira. Namot statora koji stvara obrtno mnagnetno polje moe biti trofazni ili jednofazni, pa imamo jednofazne i trofazne asinhrone motore: jednofazni su manje snage (do 2kW).Rotor se pravi od meusobno izolovanih dinamo limova u ije ljebove se smeta namot od kratkospojenih bakarnih ili ee aluminijumskih profila (tzv. veveriji kavez) ili namotan od bakarne ice. Po tome se asinhroni motori dele na motore sa kratkospojenim rotorom (jeeftiniji, ali mane su putanje u rad i regulacija broja obrtaja) i motore s namotanim rotorom.

Putanje u rad asinhronih motora s kratkospojenim rotorom je veliki problem jer je polazna struja pri direktnom pokretanju 5-7 puta vea od nominalne. Kod motora manjih snaga to nije problem, ali kod velikih motora direktno putanje je nemogue moglo bi doi do oteenja mree. U praksi se problem najee reava kombinacijom zvezda-trougao (oznaka /). Namot statora se preko dva kontaktora vezuje prvo u zvezdu (po jedan kraj svakog namotaja vezan je za zajedniku nultu taku), a posle nekoliko sekundi (3 10 s) preko drugih kontaktora vee u trougao (po jedan kraj namotaja svake faze vezan je za jedan kraj namotaja druge faze) i tako ostaje u stalnom radu.

Mana ovakvog putanja u rad je mali polazni momenat (1/3 momenta kad bi se direktno putao u rad) pa se ovo praktikuje samo kod lakog zaleta: centrifugalne pumpe, ventilatori, alatni strojevi).

Drugi nain smanjenja polazne struje je sama konstrukcija rotora prave se specijalni rotori sa dubokim ljebovima. Kod asihronih motora sa namotanim rotorom tih problema nema. Oni se putaju u rad pomou rotorskog uputaa: ograniava polaznu struju koju motor vue i na taj nain ne optereuje mreu. Startuje sa maksimalnim otporom a sa poveanjem broja obrtaja smanjujemo otpor. Po postizanju nominalne brzine, totorski otpornik se iskljuuje a motor nastavlja s normalnim radom. Zatita elektromotora

Sve elektromnotore titimo od kratkog spoja i preoptereenja. Sredstva zatite: osigurai, bimetalni releji i motorne zatitne sklopke. Osigurai tite motor samo od kratkog spoja (kako je polazna struja i par puta vea od nominalne i osigurai moraju da to prate). Za zatitu od preoptereenja slue bimetalni releji oni su podeeni na nominalnu snagu i tite motor od pregrevanja usled preoptereenja. Motorne zatitne sklopke su jedina potpuna zatita elektromotora: imaju ugraene bimetalne releje protiv preoptereenja i brze okidae protiv kratkog spoja (deluju kad struja poraste 12 do 15 puta nazivne struje). Mogu se jo opremiti i podnaponskim okidaem koji iskljuuje motor prilikom nestanka napona ili kad padne za 50%.

Sinhroni elektromotori i motori jednosmerne struje

Sinhrona maina se ree upotrebljava (osim kao generatora) zbog niza mana: najvei je problem kod startovanja. Sinhroni motor sam od sebe ne moe da startuje direktnim prikljuenjem na mreu, nego je potrebno rotor dovesti (npr. pomou asinhronog motora) blizu sinhrone brzine i tada nastavlja da se obre sinhronom brzinom. Konstrukcija je znatno sloenija, pa su samim tim i znatno skuplji. Meutim, nali su svoju primenu u ureajima gde je potrebna stroga brzina obrtaja (asovnici, gramofoni i sl.).Motori jednosmerne struje se koriste u pogonima gde je potreban veliki opseg regulacije brzine a to se kod njih lako postie. Netamenljivi su i za pokretanje vozila na el. pogon (el. lokomotive, trolejbusi i sl.) zato to su idealni za tu namenu.

Mane: sloene konstrukcije (skuplji), a zahtevaju i ee i briljivije odravanje. Mogu da se prikljue i na naizmenini napon tada ih zovemo univerzalnim motorom. Mnogo se koriste u domainstvcima: usisivai, mikser, el. mlin za kafu i sl.).

Generatori

Generatori pretvaraju mehaniku energiju u elektrinu. Ima ih sinhronih, asinhronih i jednosmernih.

Sinhroni generatori

Sinhroni generatori se najvie koriste i bukvalno su nezamenljivi u dananjim elektranama. Maksimalna snaga jedne jedinice moe biti i 1000 MW.

Gl. delovi: stator i rotor. Stator je isti kao kod asinhrone maine, dok je rotor elektromagnet kroz koji protie jednosmerna struja. Proticanjem jednosmerne struje kroz rotor stvara se magnetno polje, a pokretanjem rotora i njegove magnetno polje se obre, a u namotu statora se indukuje napon. Osnovne izlazne veliine su visina indukovanog napona i njegova frekvencija lako se menjaju u toku rada: indukovani napon se menja promenom pobudne struje (jednosmerne struje kroz rotor) a frekvencija se menja promenom broja obrtaja rotora.

Poto su sinhroni generatori osnovni proizvoai el. energije u mrei, a napon i frekvencija su strogo definisane u mrei, vrlo je bitna automatska regulacija napona i broja obrtaja ovih generatora.

Najee pogonske jedinice su parne turbine (turbogeneratori: 1 par polova, p = 1, sinhrona brzina obrtanja iznosi n = 3000 /min) i vodene turbine (hidrogeneratori, imaju mali broj obrtaja u minuti: n = x (10-100)/min i vei broj pari polova). Razlikuju se i u konstrukcijskom pogledu. Postoje i dizel generatori gde je pogonska maina dizel motor. Pobuivanje sinhronog generatora

Pobuivanje se vri jednosmernom strujom: regulacijom njene veliine se regulie izlazni napon. Dva problema:

proizvodnja jednosmernog napona za pobuivanje generatora i

podeavanje jaine pobudne struje.

Za poroizvodnju pobudne struje koristimo ili manji generator jednosmerne struje ili manji sinhroni generator iju struju ispravljamo zovu se pobudni generatori (pobudnici) i smetaju se na rotor samog generatora. Najprostiji ali najneekonominiji nain regulacije pobudne struje je preko promenljivog TERMOGENOG otpornika (samo kod malih jedinica).

Prikljuenje na mreu sinhronog generatora (sinhronizacija)

Kod prikljuivanja generatora na mreu mora se provesti poseban postupak sinhronizacija: napon generatora i napon mree moraju biti isti, tj. da im se iznosi istovremeno menjaju (naizmenini napon), tj. da imaju istu efektivnu vrednost, jednake frekvencije i istu fazu (istovremeno postiu maksimalnu i minimalnu vrednost). Za generatore manjih snaga sinhronizacija se moe vriti runo (sinhronizacijske sijalice), dok se kod veih to radi poluatomatski ili automatski. Postoji i poseban ureaj za sinhronizaciju sinhronoskop, koji se sastoji od dvostrukog voltmetra i frekvenciometra (jedan za generator, drugi za mreu) te indikatorom za bre-sporije za regulisanje uestalosti generatora kojeg treba sinhronizovati. Generator mora biti pobuen tako da ni u jednom trenutku ne postoji razlika napona izmeu mree i sinhronog generatora generator se mora zaleteti, pobuditi i tek onda prikljuiti na mreu.

Zatita od kritinog broja obrtaja sklopa turbina-generator

Kritian obrtaj turbina-generator je onaj broj obrtaja sklopa pri kome se javlja rezonantna uestalost lopatica turbine vremenom bi dolo do oteenja lopatica, pa ak i njihovog otpadanja. Zatita: sistem nikad ne sme da radi sa tim brojem obrtaja.

Asinhroni generatori i generatori jednosmerne struje

IV Daljinsko upravljanje i regulacijaElektromagnet

Elektromagnet se sastoji od namotaja bakarne ice oko jezgra od mekog gvoa. Prikljuenjem namotaja na napon, kroz njih protie struja (I) stvarajui mnogo jae magnetno polje od permanentnog (stalnog) magneta. Jezgro od mekog gvoa se namagnetie, a po prestanku struje gubi magnetna svojstva (to se ne bi desilo sa jezgrom od elika). Koriste se u u motorima i generatorima za stvaranje jakih magnetnih polja, kao i elementi prekidakih ureaja.

Sklopke i releji

Sklopke (kontaktori) i releji su osnovni prekidaki elementi za upravljanje i regulaciju. Sastoje se od elektromagneta i dve grupe kontakata. Pod naponom elektromagnet spaja pokretne i nepokretne kontakte (privue ih) i zatvara strujni krug i obrnuto. Prekida kojim se komanduje radom sklopke moe biti i na veem rastojanju daljinska regulacija. Za sklopke se najee koriste naponi: 24V, 220V i 380V.Relej radi isto to i kontaktor jedino to prekidaju male struje (do 5A) i predvieni su za potrebe ureaja za automatizaciju.

eme vezivanja

U zavisnosti od toga ta prikazuju postoje:

jednopolne eme prikazuju sve glavne strujne krugove i spoj sa glavnim vodovima, osigurae, prekidae i ostale elemente ali ne i pomone strujne krugove; ema delovanja je potpuni viepolni prikaz spoja sa svim mainama, aparatima, instrumentima, relejima i kontaktorima, glavnih i pomonih strujnih jrugova: jasna slika o radu i delovanju sistema;

strujna ema je prvenstveno prikaz pomonih strujnih krugova pojedinano u funkcionalnom rasporedu. Uz strujnu emu se crta i jednopolna ema glavnog strujnog kruga. Elektrina struja kao usmereno kretanje velikog broja naelektrisanih estica karakterie se pomou fizike veliine koja se naziva intenzitet ili jaina elektrine struje. Ta veliina je skalarna veliina, i definie se u odnosu na odreenu povrinu, i predstavlja brzinu proticanja naelektrisanih estica kroz datu povrinu. Ovako definisan intenzitet ili jaina elektrine struje moe se izraziti sledeom jednainom:

I = Q/t

gde je:

I vrednost intenziteta elektrine struje

Q koliina pozitivno naelektrisanih estica koje su za vreme t prole kroz presek.

Umesto naziva "jaina elektrine struje" ili "intenzitet elektrine struje" esto se koristi termin struja" . Ovo treba imati u vidu s obzirom na rasprostranjenost tog termina.

Prema jednaini (1) jedinica za jainu elektrine struje je kulon u sekundi. Zbog svoje vanosti, ova jedinica je dobila posebno ime amper, i oznaava se sa A:

Ij = kulon/sekunda = C/s = A

Instrument pomou koga se meri jaina elektrine struje naziva se ampermetar. Ampermetar se ukljuuje u kolo redno, tj. kolo se prekida i u njega ubacuje ampermetar. Ampermetri se inae tako konstruiu da svojim prisustvom u kolu to manje poremeuju struju koja se imala pre njihovog ukljuenja u kolo.

Elektrini napon je razlika elektrinih potencijala izmeu dve take u prostoru. Razlika elektrinih potencijala se moe definisati kao uzrok kretanja elektriciteta kroz provodnik.

Elektrina kola mogu biti prosta i sloena. Prosta elektrina kola predstavljaju zatvorenu rednu vezu osnovnih elemenata kola. Osnovni elementi kola su izvor elektrine struje ili elektrini generator, prijemnik (potroa) elektrine energije i provodnici. Pored osnovnih, u kolu mogu da budu ukljueni i pomoni elementi kola u koje spadaju osigura, prekida i razni instrumenti.

Bernulijeva jednaina je jedna od osnovnih matematikih definicija u dinamici fluida. Opisuje Bernulijev princip: definie meusobnu vezu izmeu pritiska i brzine fluida (ili njegove kinetike energije) u strujnoj cevi (strujnom polu). Bernulijev princip je dobio ime po dansko-vajcarskom nauniku Danijelu Bernuliju, koji je opisao ovaj princip u svojoj knjizi Hidrodinamica 1738. godine. Bernulijeva jednaina slui upravo za opisivanje ovog principa i izraunavanje parametara vezanih za protok fluida.

estice fluida su pod uticajem sopstvene teine i pritiska, kreu se izmeu taaka sa razliitim statikim pritiskom, od veeg prema manjem. Ako se fluid kree horizontalno, kroz strujnu cev, brzina e se poveavati ako se ta razlika statikog pritiska poveava izmeu dve take, odnosno izmeu dva preseka cevi. Brzina fluida se smanjuje ako se ta razlika statikog pritiska smanjuje. Najvea brzina je tamo gde je pritisak najmanji, a najmanja je tamo gde je pritisak najvei.