Трансформатори. 
Основи електропостачання

Трансформатори. Основи електропостачання

1. Однофазний трансформатор

Побудова та принцип дії

Трансформатор — це пристрій, призначений для перетворення електроенергії змінного електричного струму однієї напруги в електроенергію змінного струму іншої напруги при збереженні частоти струму.

Найпростіший трансформатор має наступну конструкцію (рис. 8.1):

магнітопровід з електротехнічної сталі;

дві обмотки з міді, які розміщуються на магнітопроводі (ізольовані від магнітопроводу та одна від одної).

Обмотка трансформатора, яка підключається до джерела електроенергії (тобто до мережі), називається первинною. Обмотка, до якої підключаються споживачі електроенергії або лінії електропередачі, які ведуть до споживачів, називається вторинною.

Частини магнітопроводу, на яких розміщуються обмотки, називаються стрижнями, а частини, що замикають стрижні, називаються ярмами. Магнітопроводи трансформаторів виконуються двох видів: стрижневі та броньові. У стрижневому однофазному трансформаторі первинна і вторинна обмотки розміщуються на двох стрижнях, зв’язаних ярмами. В однофазному броньовому трансформаторі первинна і вторинна обмотки розміщуються на одному стрижні, а магнітопровід охоплює обмотки з двох сторін (як би «бронюючи» їх).

Трансформатор, який має одну первинну та одну вторинну обмотки називається двохобмотковим, одну первинну та дві вторинні обмотки — трьохобмотковим, є також багатообмоткові трансформатори.

Крім активних частин (магнітопроводу та обмоток) конструкція трансформатора містить у собі ряд частин, призначених для ізоляції, охолодження, кріплення активних частин та інших цілей: корпус або бак із трансформаторним маслом, вводи, ізоляція обмоток і магнітопроводу та інше.

Принцип дії трансформатора наступний: до первинної обмотки підводиться змінна напруга u₁, в результаті чого в обмотці протікає змінний струм i₁. Цей струм створює змінний магнітний потік Ф, який замикається по магнітопроводу та пронизує витки первинної і вторинної обмоток. В результаті в цих обмотках наводяться змінні е.р.с. е₁ і е₂:

;, (8.1)

де w₁ — кількість витків первинної обмотки;

w₂ — кількість витків вторинної обмотки.

При підключенні навантаження у вторинній обмотці буде протікати змінний струм i₂, а на її затисках встановлюється змінна напруга u₂.

З виразів (8.1) випливає, що в будь-який момент часу відношення е.р.с., які наводяться в обмотках, дорівнює відношенню кількостей витків цих обмоток:

(8.2)

де k_т — коефіцієнт трансформації трансформатора.

Вираз (8.2) справедливий не тільки для миттєвих значень, але і для амплітудних та діючих значень. Тому коефіцієнт трансформації трансформатора можна визначити приблизно дослідним шляхом: підключити до затисків обмоток трансформатора вольтметри та розділити показання вольтметра в первинній обмотці на показання вольтметра у вторинній обмотці.

Приклад

Однофазний трансформатор, первинна обмотка якого включена в мережу, працює на холостому ході. Вольтметр, включений на затиски первинної обмотки, показав напругу 660 В, а вольтметр, включений на затиски вторинної обмотки, показав напругу 220 В. Кількість витків первинної обмотки дорівнює 330.

Визначити коефіцієнт трансформації трансформатора та кількість витків вторинної обмотки.

Рішення.

1. Визначаємо коефіцієнт трансформації трансформатора за (8.2):

.

2. Визначаємо кількість витків вторинної обмотки з (8.2):

.

Якщо на затисках первинної обмотки напруга більше, ніж напруга на затисках вторинної обмотки, то трансформатор є понижуючим, а якщо навпаки, то підвищуючим. У понижуючих трансформаторів w₁ w₂ і k_т 1, у підвищуючих трансформаторів w₁ w₂ і k_т 1.

Приклад

Підвищуючий однофазний трансформатор, первинна обмотка якого включена в мережу, працює на холостому ході. Вольтметр, включений на затиски первинної обмотки, показав напругу 220 В. Коефіцієнт трансформації трансформатора дорівнює 0,1. Кількість витків первинної обмотки дорівнює 330.

Визначити напругу на затисках вторинної обмотки трансформатора та кількість витків вторинної обмотки.

Рішення.

1. Визначаємо напругу на затисках вторинної обмотки трансформатора на підставі (8.2):

.

2. Визначаємо кількість витків вторинної обмотки з (8.2):

.

Режим роботи трансформатора, при якому його вторинна обмотка розімкнута, а на затиски первинної обмотки подана номінальна напруга, називається холостим ходом трансформатора. Струм, який протікає в первинній обмотці трансформатора в цьому режимі, називається струмом холостого ходу. Якщо до затисків вторинної обмотки підключити споживачів електроенергії, то трансформатор почне працювати в режимі навантаження.

Фізичні явища і процеси в елементах конструкції

При роботі однофазного трансформатора в елементах його конструкції спостерігаються наступні фізичні явища і процеси.

В первинній обмотці:

явище електричного струму;

явище електромагнетизму;

явище електромагнітної індукції (самоіндукції);

явище теплової дії струму;

процес нагрівання обмотки.

У вторинній обмотці:

явище електромагнітної індукції (взаємної індукції);

явище електричного струму;

явище електромагнетизму;

явище теплової дії струму;

процес нагрівання обмотки.

В магнітопроводі:

явище електромагнітної індукції;

явище вихрових струмів;

явище теплової дії вихрових струмів;

явище гістерезису;

явище теплової дії гістерезису;

процес нагрівання магнітопроводу.

Крім цього відбувається обмін тепловою енергією між елементами конструкції трансформатора і навколишнім середовищем.

Енергетична діаграма

При роботі трансформатор споживає з мережі електричну енергію однієї напруги, а віддає споживачу електричну енергію іншої напруги. При протіканні цього процесу відбуваються втрати енергії у вигляді теплоти в елементах конструкції трансформатора (як показано вище): втрати в обмотках, втрати в магнітопроводі. Розглянемо даний процес перетворення енергії на енергетичній діаграмі трансформатора (рис. 8.2).

На енергетичній діаграмі (рис. 8.2) позначено:

Р₁ — активна потужність, яку споживає трансформатор, Вт;

Р_ел1 — втрати активної потужності в первинній обмотці (в результаті теплової дії струму, який протікає в ній), Вт;

Р_мг — втрати активної потужності в магнітопроводі трансформатора

(в результаті теплової дії вихрових струмів і гістерезису), Вт;

для зниження цих втрат магнітопровід виконують з листів електротехнічної сталі з вмістом кремнію 4 — 5%, товщина листів 0,35 — 0,5 мм при частоті струму 50 Гц, листи ізолюють один від одного;

Р_ел2 — втрати активної потужності у вторинній обмотці (в результаті теплової дії струму, який протікає в ній), Вт;

Р₂ — активна потужність, яка віддається трансформатором, Вт.

Сума втрат активної потужності в трансформаторі дорівнює:

Р = Р₁ — Р₂ = Р_ел.1 + Р_мг + Р_ел.2. (8.3)

Втрати в обмотках трансформатора:

(8.4)

(8.5)

де r₁, r₂ — активні опори обмоток трансформатора, Ом;

I₁, I₂ — діючі значення сил струмів в обмотках трансформатора, А.

Коефіцієнт корисної дії трансформатора дорівнює:

. (8.6)

Коефіцієнт потужності трансформатора дорівнює:

(8.7)

де Р₁ — активна потужність, яку споживає трансформатор з мережі, Вт;

S₁ — повна потужність, яку споживає трансформатор з мережі, ВА.

Приклад

Первинна обмотка однофазного трансформатора включена в мережу, а до вторинної обмотки підключені лампи розжарювання, у яких коефіцієнт потужності дорівнює одиниці. Ватметр, включений у первинне коло, показав потужність 4600 Вт. Вольтметр, включений на затиски вторинної обмотки, показав напругу 220 В, а амперметр, включений у вторинне коло, показав силу струму 20 А.

Визначити коефіцієнт корисної дії трансформатора.

Рішення.

1. Визначаємо коефіцієнт корисної дії трансформатора за (8.6):

.

Технічні параметри

Однофазні трансформатори, що випускаються для промислових цілей, призначені для роботи в заданих умовах з визначеними параметрами, які називають номінальними. До номінальних параметрів цих трансформаторів, що вказуються на заводській табличці, укріпленій на корпусі трансформатора, відносяться:

номінальна повна потужність трансформатора, кВА;

номінальна частота живильної мережі, Гц;

діючі значення номінальних напруг обмоток, В;

діючі значення номінальних струмів в обмотках, А.

Основним технічним параметром трансформатора є його номінальна повна потужність:

S_н = U_2н I_2н, (8.8)

де U_2н — номінальна напруга вторинної обмотки, В;

I_2н — номінальний струм вторинної обмотки, А.

2. Трифазний силовий трансформатор

Трифазний силовий трансформатор має магнітопровід, який складається з трьох стрижнів, об'єднаних зверху та знизу ярмами. На кожному стрижні розміщені первинна і вторинна обмотки однієї фази. Початки первинних обмоток позначаються А, В, С, кінці - Х, Y, Z. Початки вторинних обмоток позначаються а, b, с, кінці - х, у, z. Принцип дії трифазного трансформатора наступний: на затиски первинних обмоток подаються змінні напруги u_а, u_в, u_с, зсунуті в часі на третину періоду або за фазою на кут 120. В результаті в первинних обмотках будуть протікати змінні електричні струми i_а, i_в, i_с, зсунуті за фазою на кут 120. Ці струми приведуть до виникнення магнітних потоків Ф_а, Ф_в, Ф_с, зсунутих за фазою на кут 120. В іншому принцип дії трифазного трансформатора аналогічний однофазному трансформатору. Тому можна одержати аналогічний результат при використанні трьох однофазних трансформаторів, сумарні габарити і вага яких більше, ніж у трифазного трансформатора.

Первинна і вторинна обмотки трифазного трансформатора можуть бути з'єднані за схемами зірки або трикутника. При цьому за номінальні напруги первинної і вторинної обмоток приймають лінійні напруги, тобто різницю потенціалів між початками фаз відповідних обмоток.

При роботі трифазного трансформатора в елементах його конструкції протікають фізичні явища і процеси, аналогічні однофазному трансформатору і тому в елементах конструкції трифазного трансформатора спостерігаються ті ж втрати, що й в однофазного трансформатора.

Технічні параметри трифазних трансформаторів аналогічні однофазним трансформаторам. Тип трансформатора, наприклад, ТМ-100/10/0,4 розшифровується в такий спосіб: трансформатор масляний потужністю 100 кВА з номінальною первинною напругою 10 кВ і номінальною вторинною напругою 0,4 кВ (напруги лінійні).

Принципова електрична схема підключення електродвигуна до трифазного силового трансформатора показана на рис. 8.3.

3. Вимірювальний трансформатор напруги

Вимірювальний трансформатор напруги призначений для розширення меж вимірювання вольтметрів, ватметрів та інших вимірювальних приладів, а також для включення у високовольтних мережах пристроїв захисту та автоматики. Побудова цього трансформатора не відрізняється від побудови силового трансформатора. Вимірювальні трансформатори напруги виконуються як в однофазному, так і в трифазному виконанні. Принцип дії вимірювального трансформатора напруги аналогічний силовому трансформатору. Напруга на затисках вторинної обмотки, як правило, становить 100 В.

Коефіцієнт трансформації вимірювального трансформатора напруги дорівнює:

(8.9)

трансформатор напруга обмотка трифазний де U_1н — номінальна напруга первинної обмотки, В;

U_2н — номінальна напруга вторинної обмотки, В.

Показання вимірювальних приладів, включених у вторинне коло трансформатора, необхідно множити на коефіцієнт трансформації. При підключенні цих приладів треба враховувати, що їх сумарна потужність не повинна перевищувати номінальної потужності трансформатора. У протилежному випадку виникають похибки вимірів за рахунок збільшення спадання напруги у вторинній обмотці трансформатора і зміни фази напруги, тому вимірювальні трансформатори напруги мають похибку за напругою і кутову похибку. Номінальні потужності вимірювальних трансформаторів напруги — від 200 ВА до 2000 ВА.

Для безпечного обслуговування вторинна обмотка і корпус вимірювального трансформатора напруги заземлюються, щоб охоронити персонал при пробої ізоляції первинної обмотки (обмотки високої напруги).

Вимірювальні трансформатори напруги підключаються до високовольтної мережі через запобіжники.

Принципова електрична схема включення вольтметра у високовольтну мережу за допомогою вимірювального трансформатора напруги показана на рис. 8.4.

4. Вимірювальний трансформатор струму

Вимірювальний трансформатор струму призначений для розширення меж вимірювання амперметрів, ватметрів та інших вимірювальних приладів, а також для включення у високовольтних мережах пристроїв захисту та автоматики. Трансформатор складається з магнітопроводу, первинної і вторинної обмоток. Кількість витків первинної обмотки набагато менше, ніж кількість витків вторинної обмотки. Первинна обмотка виконується на струми від 5 А до 15 кА, а вторинна обмотка — на струм 5 А, тобто у вторинній обмотці завжди протікає струм силою 5 А. Первинна обмотка трансформатора включається послідовно в коло, у якому протікає вимірюваний струм, а вторинна обмотка замикається через вимірювальні прилади. Отже, трансформатор працює фактично в режимі короткого замикання, тому що струмові обмотки вимірювальних приладів мають незначні опори.

Коефіцієнт трансформації вимірювального трансформатора струму дорівнює:

(8.10)

де I_1н — номінальний струм первинної обмотки, А;

I_2н — номінальний струм вторинної обмотки, А.

Показання вимірювальних приладів, включених у вторинне коло трансформатора, необхідно множити на коефіцієнт трансформації.

Магнітопровід трансформатора розрахований на незначний магнітний потік, тому велике збільшення потоку приведе до перегріву магнітопроводу і виходу його з ладу. При холостому ході трансформатора (тобто при розмиканні вторинної обмотки) магнітопровід буде неприпустимо перегріватися. Крім того, збільшений (у порівнянні з номінальним) магнітний потік буде наводити у вторинній обмотці трансформатора е.р.с., яка дорівнює 500 В — 1000 В. Отже, режим холостого ходу є для вимірювального трансформатора струму аварійним. Тому вторинна обмотка повинна бути замкнена накоротко при протіканні електричного струму в первинній обмотці. Для захисту персоналу корпус і вторинна обмотка трансформатора заземлюються.

Принципова електрична схема включення амперметра у високовольтну мережу за допомогою вимірювального трансформатора струму показана на рис. 8.5. Позначення на принциповій електричній схемі: затиски первинної обмотки Л₁ — Л₂, затиски вторинної обмотки: В₁ — В₂.

Приклад

Лічильник враховує споживання електроенергії цехом переробки молока, він включений через вимірювальні трансформатори напруги і струму. Коефіцієнт трансформації трансформатора напруги дорівнює 20, а трансформатора струму дорівнює 5. Показання лічильника за місяць склали 500 кВтгод.

Визначити кількість електроенергії, яку спожив цех за місяць.

Рішення.

1. Визначаємо кількість електроенергії, яку спожив цех за місяць:

W = Wk_т.нk_т.с = 500 205 = 50 000 кВтгод.

5. Автотрансформатор

Автотрансформатор складається з магнітопроводу, на якому розміщена одна фазна обмотка, яка має w₁ витків. Первинне і вторинне кола трансформатора електрично зв’язані між собою (у трансформаторах, розглянутих раніше, такий зв’язок був відсутній). Первинне коло підключається до всієї обмотки, а вторинне коло — тільки до частини обмотки (з кількістю витків w₂). Розглянемо принцип дії автотрансформатора на його конструктивній схемі (рис. 8.6).

До первинного кола трансформатора підводиться змінна напруга u₁, причому на один виток обмотки приходиться напруга u₁/w₁. Тоді напруга, яка знімається з затисків вторинного кола трансформатора, буде дорівнювати:

. (8.11)

Перетворивши вираз (8.11), знаходимо коефіцієнт трансформації автотрансформатора:

(8.12)

де U_1н — номінальна напруга первинного кола, В;

U_2н — номінальна напруга вторинного кола, В.

Автотрансформатори випускають однофазні та трифазні, підвищуючі та понижуючі. Коефіцієнт трансформації автотрансформаторів знаходиться в межах від 0,5 до 2, при іншому коефіцієнті трансформації автотрансформатор не має переваги в порівнянні із силовим трансформатором. Автотрансформатори використовуються для зниження напруги на затисках електродвигуна при пуску, для східчастого регулювання напруги електричних печей, у лабораторній практиці та для інших цілей. Принципова електрична схема підключення електродвигуна до живильної мережі через автотрансформатор показана на рис. 8.7.

Приклад

Необхідно запустити асинхронний електродвигун за допомогою автотрансформатора, у якого коефіцієнт трансформації для даного випадку дорівнює 2. У випадку прямого пуску електродвигуна його пусковий момент дорівнює 40 Нм.

Визначити пусковий момент електродвигуна при пуску за допомогою автотрансформатора.

1. Визначаємо пусковий момент електродвигуна при пуску за допомогою автотрансформатора у відповідності до (7.12) і (8.12):

.

6. Зварювальний трансформатор

Зварювальний трансформатор призначений для електродугового зварювання і являє собою понижуючий трансформатор, який перетворює електроенергію змінного струму напругою 220 В або 380 В у електроенергію змінного струму напругою від 65 В до 70 В, яка необхідна для стійкого горіння електричної дуги. Зварювальний трансформатор працює в режимі, близькому до короткого замикання, тому що опір електричної дуги незначний. Тому у вторинне коло трансформатора послідовно включають індукційний регулятор струму (дросель), який має великий індуктивний опір. Він складається з розсувного магнітопроводу та обмотки, яка може розміщуватися на одному або на двох стрижнях (у цьому випадку частини обмотки з'єднують послідовно). Регулювання опору здійснюється зміною повітряного зазору між рухливою і нерухомою частинами магнітопроводу (рис. 8.8).

Якщо на затиски первинного кола подана змінна напруга u₁, а електрод не торкається деталі, то трансформатор працює в режимі холостого ходу (тобто на затисках вторинного кола напруга дорівнює 65 В — 70 В). При замиканні вторинного кола (шляхом дотику електрода до деталі) відбувається запалювання електричної дуги і трансформатор починає працювати в режимі навантаження. Сутність зварювання полягає в тому, що металевий електрод під дією електричної дуги плавиться та утворює зварений шов. Для безпечного обслуговування трансформатора його вторинне коло заземлюється.

Залежність напруги на затисках вторинного кола від сили струму в ній називають зовнішньою характеристикою трансформатора. Сімейство зовнішніх характеристик зварювального трансформатора при зміні індуктивного опору дроселя показані на рис. 8.9. Якщо в силового трансформатора зміна напруги на затисках вторинного кола незначна при зміні сили струму в колі (складає 5 — 10%), то у зварювального трансформатора зовнішня характеристика носить крутопадаючий характер (тобто напруга на затисках вторинного кола різко змінюється при зміні сили струму в колі).

Кожному значенню повітряного зазору в магнітопроводі індукційного регулятора струму відповідає певна зовнішня характеристика. Мінімальному зазору відповідає найменший струм (крива 1), а максимальному зазору — найбільший струм (крива 2). На перетинанні зовнішніх характеристик зварювального трансформатора з напругою електричної дуги (U_д) знаходяться точки горіння дуги (b₁, b₂). Привод рухливої частини магнітопроводу дроселя має покажчик, який дозволяє встановити силу зварювального струму.

7. Основи електропостачання

Основні елементи системи електропостачання

Електроенергія виробляється на електростанціях, які розташовані біля джерел первинної енергії та передається до споживачів, тобто виробництво, передача та споживання електричної енергії - єдиний у часі процес. Система виробництва, передачі та розподілу електроенергії, яка має загальне централізоване технічне керування, називається трифазною енергетичною системою. До її складу входять: генератори електростанцій, розподільчі пристрої, трансформаторні підстанції, лінії електропередачі та споживачі електроенергії. Передача електроенергії здійснюється на великі відстані (сотні кілометрів), тому в лініях електропередачі виникають значні втрати потужності в результаті теплової дії струму, який у них протікає. В одному проводі лінії електропередачі втрати потужності рівні:

(8.13)

де Р_л — втрати потужності в одному проводі лінії електропередачі, Вт;

r_л — активний опір одного проводу лінії електропередачі, Ом;

I_л — діюче значення сили струму, який протікає в одному проводі лінії електропередачі, А. Активний опір проводу лінії дорівнює:

(8.14)

де — питомий опір матеріалу, з якого виготовлений провід лінії, Оммм²/м (Омм);

l — довжина проводу лінії, м;

S — площа поперечного перерізу проводу лінії, мм² (м²).

Діюче значення сили струму, який протікає в одному проводі лінії електропередачі (при cos = 1), дорівнює:

(8.15)

де Р — активна потужність однієї фази еквівалентного споживача, Вт;

U — діюче значення фазної напруги еквівалентного споживача, В.

Підставивши (8.14) і (8.15) у (8.13), одержимо:

. (8.16)

З виразу (8.16) випливає, що знизити втрати потужності в проводах лінії електропередачі можна трьома способами:

використанням проводів, виготовлених з матеріалу з низьким питомим опором (алюміній, мідь), що приводить до подорожчання лінії;

використанням проводів більшого перетину, що приводить до подорожчання лінії;

збільшенням напруги — приводить до значного зниження втрат потужності, тому що вони зворотно пропорційні квадрату напруги.

Приклад

Сільський населений пункт одержує живлення по лінії електропередачі напругою 220 В. У результаті модернізації лінії електропередачі (при незмінності матеріалу і довжини лінії, а також потужності, що передається) вона стала передавати електроенергію на напрузі 380 В.

Визначити в скільки разів знизилися втрати активної потужності в лінії.

Рішення.

1. Визначаємо в скільки разів знизилися втрати активної потужності в лінії на підставі (8.16):

.

Отже, чим більше відстань, на яку передається електроенергія, тим вище повинна бути напруга, на якій вона передається. Тому поблизу електростанцій розташовується підвищуюча високовольтна трансформаторна підстанція, на якій напруга може підніматися до 110 кВ, 220 кВ, 330 кВ, 500 кВ, 750 кВ, 1500 кВ. Після цього електроенергія передається високовольтною лінією електропередачі на зазначених напругах до живильних трансформаторних підстанцій, на яких напруга знижується до 35 кВ, після чого електроенергія передається до районних трансформаторних підстанцій, де напруга знижується до 10 кВ. Від районних трансформаторних підстанцій електроенергія передається до споживчих трансформаторних підстанцій, на яких напруга знижується до 0,4 кВ, після чого електроенергія низьковольтною лінією електропередачі надходить до споживачів.

Однолінійна схема трифазної енергосистеми в складі: генератор — підвищуюча трансформаторна підстанція — високовольтна лінія електропередачі - районна трансформаторна підстанція — високовольтна лінія 10 кВ — споживча трансформаторна підстанція — лінія електропередачі 0,4 кВ — споживачі електричної енергії (двигун М, нагрівальна установка НУ, освітлювальна установка ОУ), представлена на рис. 8.10.

Для з'єднання внутрішньої проводки з зовнішньою лінією електропередачі використовують повітряне введення, яке представляє собою відгалуження від лінії електропередачі низької напруги. Виконується голим проводом і підходить до стіни, де закріплюється за допомогою ізоляторів. Від повітряного введення крізь стіну усередину приміщення прокладається введення з ізольованого проводу. Усередині приміщення в місці уведення встановлюють розподільчий щит, до якого підключають внутрішню електропроводку. Цей щит містить апаратуру захисту, лічильники електроенергії та інше.

Усередині приміщень електричну проводку виконують ізольованими проводами в закритому вигляді (під штукатуркою, у спеціальних трубах та інше). Перетини проводів вибираються з умови припустимого нагрівання робочим струмом.

Типи електростанцій

Відповідно до джерел первинної енергії електростанції класифікуються наступним чином:

1. Теплові електростанції — енергія палива, яка спалюється в котлі, (твердого, рідкого, газоподібного) перетвориться в пару, яка обертає турбіну генератора, механічна енергія якої перетворюється в генераторі в електричну енергію (к.к.д. становить близько 25 %). Теплоелектроцентралі — поєднані процеси вироблення теплової та електричної енергії, використовуються для тепло та електропостачання (к.к.д. досягає 70 %).

2. Атомні електростанції — енергія, яка виділяється при ланцюговій реакції розподілу ядер урану в реакторі, перетворюється в пару і далі процес відбувається аналогічно тепловим електростанціям.

3. Гідравлічні електростанції — енергія потоку води перетворюється в механічну енергію обертання турбіни генератора, яка у генераторі перетворюється в електричну енергію (к.к.д. досягає 90 %). Для одержання напору води на рівнинних ріках створюють греблі, на гірських ріках використовують природний ухил, у прибережних до моря територіях використовують припливи та відливи.

4. Дизельні електростанції — енергія дизельного палива, яке згоряє в циліндрах двигуна, перетворюється в механічну енергію на його валу. У генераторі, який знаходиться на тому же валу, механічна енергія перетворюється в електричну енергію (к.к.д. становить близько 35 %).

5. Вітрові електростанції — енергія вітрового потоку перетворюється за допомогою вітроколеса в механічну енергію обертання вала генератора, яка у генераторі перетворюється в електричну енергію.

6. Сонячні електростанції — енергія, випромінювана Сонцем, перетворюється у фотоелементах в електричну енергію. На 1 км² поверхні Землі припадає середня потужність випромінювання Сонця, яка дорівнює 170 МВт.

Також в електричну енергію перетворюють енергію термальних вод Землі, переробляють відходи життєдіяльності тварин у біогазових установках. Деякі інші види енергії поки ще не використовуються, наприклад, енергії блискавок, потужність яких одноразово становить 10¹⁰ кВт.