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交开元棋牌官网流电频率为何设定为50HZ?

点击数:2019-11-03 03:03 来源:未知

  据了解,该开发区在建及建成煤电项目装机总规模2653万千瓦。目前,已投产装机规模1267万千瓦(公用电源400万千瓦、自备电源867万千瓦),在建装机规模1386万千瓦(“疆电外送”电源1188万千瓦,公用电源198万千瓦)。在该开发区建成的准东--皖南±1100千伏特高压输电工程输送功率达1200万千瓦,相当于同时点亮4亿盏30瓦的电灯,每年可从新疆向中东部省市输送电力660亿千瓦时,将减少燃煤运输3024万吨,减排烟尘2.4万吨、二氧化硫14.9万吨、氮氧化物15.7万吨。

  交流电电流方向会有规律地改变,直流电不会 最本质的区别是: 这种方式产生的交流电是按正弦曲线变化的.由于交流发电机,在发电过程中,多对磁极是按一定的角度均匀分布在一个圆周上,使得发电过程中,各个磁极切割磁力线的时候,具有互补性,所以能够不断的产生稳定的电流;交流电的频率一般是50赫兹,即每秒变化50次.当然也有其它频率. 直流电则不是按正弦曲线变化的.没有频率的变化. 交流电与直流电最直观的区别是方向变不变;直流电的电流方向是不随时问变化的,但大小可能变化;最特殊的直流电是大小方向都不变的稳恒电流。所谓交流,就是电流交替流动,其方向是交替变化的,最常见的是民用电,它是正(余)弦式交流电,电微电子电路中常见的有方波电流。 交流电即交变电流,大小和方向都随时间做周期性变化的电流。直流电则相反。电网公司一般使用交流电方式送电,但有高压直流电用于远距离大功率输电、海底电缆输电、菲同步的交流系统之间的联络等 电流的方向与大小不同 家庭用的电,是由发电机所发出来的电,为交流电;而干电池则是利用化学变化制造出来的电,为直流电。 交流电与直流电的电功能是相同的,但是流动方向却不同。 直流电的电流是以同样的强度朝同样的方向流动;而交流电,则其电流强度与方向具有周期性和规律的变化.这个变化称为频率(赫=Hz),现在世界各地大多数是使用50赫的电

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  大家平时家里用的电是50Hz的,Hz是赫兹的缩写,代表一秒钟电流周期性变换方向的次数,50Hz表示1秒钟电流有50个周期,方向改变100次。

  世界上有些国家,例如英美用的是60Hz的交流电,因为采用的是十二进制,什么12星座、12小时、12先令等于1英镑等等。后来的国家都采用十进制了,所以频率是50Hz。当然还有某奇葩的漆器国,东边用50Hz,西边用60Hz。。。

  总体来说50Hz和60Hz差别不大,以下就用50Hz代表吧。那为什么要选用50Hz的交流电,而不是5Hz或400Hz呢?

  频率最低就是0,也就是直流。史上最经典的就是爱迪生和特斯拉的直流交流大战,爱迪生为了证明特斯拉的交流电有危险,用交流电电死了若干动物,其中还包括一头大象,爱老先生也是蛮拼的~(客观上说,同样的电流大小下,人体耐受直流电的时间是要长于耐受交流电的时间,跟心室震颤什么的有关系,也就是交流电更危险)

  不过最后爱迪生还是输给了特斯拉,凭借交流电方便改变电压等级的优势,交流电战胜了直流电。在输送功率相同的情况下,提高电压,送电电流就能减小,消耗在线路上的能量就能降低。而直流电当时无法变压,发电机出口端电压只有几百伏,为了减少损耗,只能减少送电功率和距离,所以爱迪生当时建的电厂有点像现在的分布式电源,到处都是。

  直流送电另一个问题是难以开断,直到现在这个问题还困扰着直流输电。我们平时在拔一些电器的插销时,还会打电火花。直流输电的问题同电火花一样,当电流大到一定程度时,这个电火花是无法熄灭的,我们称之为“电弧”。对于交流电而言,电流会改变方向,因而有电流过零的时刻,利用这个小电流时间点,我们可以通过灭弧装置切断线路电流。但直流电流方向不会改变,没有这个过零点,我们想要灭弧就难了。

  一是变压器效率的问题。变压器是靠原边的磁场变化,感应到副边升压或降压的。磁场变化的频率越慢,感应是越弱的,极端情况就是直流,根本没有感应,所以频率太低了不行。当然,太高了也会有漏磁太多的问题,后面会讲到。(学过电机学的朋友可以回忆,变压器等效电路中间有个励磁支路,励磁电抗Xm是与频率乘正比的,只有频率足够大,励磁电抗才能足够大,以至于忽略励磁电流的分流作用,忽略励磁损耗)

  二是用电设备功率问题。举个身边的例子吧,汽车发动机的转速就是他的频率,比如怠速时500转/分钟,加速换挡时是3000转/分钟,换算成频率分别是8.3Hz和50Hz。这就看出来了,转速越高,发动机的劲儿(功率)越大。同样道理,在相同频率下,发动机越大,输出功率越大,这也是为什么柴油机个头都比汽油大的原因,个儿大劲儿大的柴油机才能带动公交卡车等重型汽车。

  同理,电动机(或者说一切转动机械)既要求个头小,有要求输出功率大,只有一个办法——提高转速,这也就是为什么交流电频率不能太低的原因,因为我们需要个头小但功率大的电动机。类似的如,飞机的航空发动机,每分钟转速高达上万转,就是为了“小身体大能量”,飞机的电源也是400Hz的(24000转/分),因为发动机转速太高,发电的频率就高了。变频空调也是同样的道理,通过变换交流电的频率,来控制空调压缩机的输出功率。总之,功率与频率在一定范围内正相关。

  (这里顺便说下现在汽车厂商的发动机功率参数。有些厂商为了表明今年的车型比去年的性能提高了,就把发动机的最大功率调高了,比如把240kW调高到260kW,乍一看以为发动机更先进了。其实各位还要再看一个参数——最大功率转速,有时候这个参数也同步调高了。去年的车型是5000转时达到最大功率,今年改成6000转了,实际是用转速的提高带来了输出功率的增加,而不是性能线转什么概念呢——大概是狠狠的地板油吧~)

  先说损耗的事情,输电线路、变电设备、用电设备,都是有电抗的,电抗与频率成正比,频率越高,电抗越大,消耗的无功就越大,能传递的有功功率就越少(回复“无功”,参见“为啥功率还分有功功率和无功功率”)。目前50Hz输电线欧姆,约是电阻的80倍。对于高压输电线路,降低电抗是提高输电功率的关键。与电抗相对应的还有容抗,容抗和频率成反比,频率越高,容抗越小,线路的泄漏电流越大。(因为电缆的电容效应较大,所以这也是电缆线路送电距离不能过长的原因。)如果频率高了,则线路的泄漏电流也会增加。

  另一个问题是发电机的转速。现在的发电机组基本是单级机,也就是一对磁极。为了发出50Hz的电,转子每分钟转速要达到3000转。咱们的汽车发动机转速达到3000转时,就能明显感觉引擎在振动作响了,转到六七千转时,你会觉得发动机要跳出引擎盖。小小的汽车发动机尚且如此,更何况是一个重达百吨的实心铁疙瘩转子与汽轮机,也因此发电厂的噪音都很大。一个重达百吨的钢转子每分钟转3000转谈何容易,如果频率再高三四倍,估计发电机能飞出厂房了。

  如此重的转子具有相当大的惯性,这也是电力系统被称为惯性系统,能保持安全稳定运行的前提。同样也是为什么风电和太阳能这种间歇性电源对传统电源提出挑战的原因。因为风光变化很快,但几十吨重的转子由于巨大的惯性,要减少出力或增加出力的速度很慢(爬坡率的概念),跟不上风电和光伏发电的变化,所以有时不得不弃风和弃光。另外,光伏电池不是旋转设备,即非惯性系统,大量接入后,降低了电力系统的惯性,这也会对安全稳定运行造成影响。

  总结一下,频率不能太低的原因:变压器能效率高,电动机可以个头小功率大。频率不能太高的原因:线路和设备可以损耗小,发电机转速不必过高。所以根据经验和习惯,我们的电能就被定在在50或60Hz。

  特斯拉建立了世界上第一个交流发电厂特斯拉选择了60Hz,这也成了美国的标准为什么他选择了60这个数字?因为1小时=60分钟,1分钟=60秒,所以定义了1秒=转60圈

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