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標題: 工頻電為何確定為50或60赫茲？ [打印本頁]
作者: hc2003    時間: 2015-12-9 21:46
標題: 工頻電為何確定為50或60赫茲？
其實50H和60HZ的區(qū)別不是很大，沒有實質(zhì)性的問題。不過是發(fā)電機的轉(zhuǎn)速略有差別。選擇% d4 q& {* t( L0 M6 K/ ?" y+ E) N1 |
　　50HZ或60HZ，在一個國家里，總得一致。
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  A$ P/ ~9 X  k& o　　應當引起人們關注的倒是，為什么要采用50HZ或60HZ，而不是更高或更低。8 x2 u. L- t" \( N5 n
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　　在電氣系統(tǒng)里，頻率是一個很重要的基本要素，并不是隨意確定的。7 D9 W3 Y: D% G5 h
　　
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& j9 L0 P% X- [7 w- T* S5 g1 G　　這一個問題看起來簡單，實際上是一個比較復雜的問題，涉及的方面比較多，從原理上追朔，應當從麥
/ n% e6 F) g' O, u9 N0 [　　克斯韋發(fā)現(xiàn)了經(jīng)典電磁理論、赫茲為麥克斯韋的理論添上了至關重要的一筆、法拉第的法拉第電磁感應定律及其世界上第一臺電磁感應發(fā)電機、英國工程師瓦特金首先制出了電動機，- V& X. D) k/ x
　　法國人皮克希制成了發(fā)電機、西門子發(fā)現(xiàn)了發(fā)電機的原理，發(fā)明了發(fā)電機，這是發(fā)電機領域的第一例實際應用等說起。
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　　此后人們發(fā)現(xiàn)總結(jié)出來的定理為，周期性地改變方向的電流叫做交流電，電流發(fā)生1& W6 v& @. f( R0 _4 F) k5 q
　　個周期性變化的時間叫做周期，每秒電流發(fā)生變化的次數(shù)做頻率，單位是赫茲（為了紀念赫茲的貢獻）。交流電的頻率為9 t2 h  L: ?. B4 f- ~+ n! g$ C2 D5 f
　　50（60）赫，電流方向每秒鐘發(fā)生50（60）個周期性的變化，每秒改變的次數(shù)為100（120）次。
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# z( a# O8 T: [" @" u7 u　　電動機是根據(jù)通電線圈在磁場中轉(zhuǎn)動的基本原理制成的。( B& B# C  N) K/ ^
　　如果將電動機線圈兩端加兩個銅制滑環(huán)及分別與滑環(huán)接觸的兩個電刷就成為交流發(fā)電機（原理）: ~( @2 f! y! S5 f8 [( G
　　。發(fā)電機是實現(xiàn)將機械能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，需要原動機拖動。
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　　頻率大小的確定與發(fā)電機、電動機及變壓器等的構造、材料等有關。
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　　50赫的兩極發(fā)電機的同步轉(zhuǎn)速是3000轉(zhuǎn)/分，而如果頻率上升一倍達到100
$ x) I' P3 I0 a　　赫，那么同步轉(zhuǎn)速將會是6000轉(zhuǎn)/
3 ]( @" s- f" i2 h　　分。如此高的速度將會給發(fā)電機的制造帶來很多問題，特別是轉(zhuǎn)子表面的線速度太高，必將大大
9 e' A2 _" ?! N% J) F/ M/ e5 C　　限制容量的增加。另外，從使用角度看，頻率過高，使得電抗增加，電磁損耗大，加劇了無功的數(shù)量。譬5 f! `0 `( Y6 F+ u& P6 g
　　如以三相電機為例，其電流大大下降，輸出功率及轉(zhuǎn)矩也大大下降，實在沒有益處。另外，如果采用較低的頻率譬如30赫，變壓效率低，那么將不利于交流電的變壓和傳輸。
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4 D- X8 F6 n! K: z( B+ a　　現(xiàn)代電力系統(tǒng)的頻率即電力系統(tǒng)中的同步發(fā)電機產(chǎn)生的正弦基波電壓的頻率。
9 \2 [" W7 U4 X5 d& L5 v% e0 l* x　　頻率是整個電力系統(tǒng)統(tǒng)一的運行參數(shù)，一個電力系統(tǒng)只有一個頻率。我國和世界上大多數(shù)歐洲國家電力系統(tǒng)的額定頻率為50Hz。' l4 E& a8 q2 d; G& \
　　美洲地區(qū)多數(shù)是60Hz。大多數(shù)國家規(guī)定頻率偏差±0.1～0.3Hz之間。在我國，300萬kW; c' c9 ^- ]' [8 n8 ?3 S
　　以上的電力系統(tǒng)頻率偏差規(guī)定不得超過±0.2Hz；而300萬kW以下的小電力系統(tǒng)的頻率偏差規(guī)定不得超過±0.5Hz。
) j6 f. i. u  p; e  d1 M9 a　　由于大機
1 E2 b  K7 m3 a8 Q" N, U　　組的運行對電力系統(tǒng)頻率偏差要求比較嚴格，因此有些國家對電力系統(tǒng)故障運行方式的頻率偏差也作了規(guī)定，一般規(guī)定在±0.5～±1Hz之間。超過允許的頻率偏差，大機組將跳閘，這不利于系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。
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　　在電力系統(tǒng)內(nèi)，發(fā)電機發(fā)出的功率與用電設備及送電設備消耗的功率不平衡，
/ t, Y( }/ J0 N1 i. r) E$ t* {　　將引起電力系統(tǒng)頻率變化。* O: n0 V+ X9 W3 T2 F
　　當系統(tǒng)負荷超過或低于發(fā)電廠的出力時，系統(tǒng)頻率就要降低或升高，發(fā)電廠出力的變化同樣也將引起系統(tǒng)頻率變化。
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# @& s9 ?+ A: S6 G; x/ w　　另外，我國電網(wǎng)的頻率變化范圍是±1Hz。因為頻率調(diào)節(jié)慣量較大，范圍小容易引起電網(wǎng)振蕩，作過溫
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作者: 739046455    時間: 2015-12-10 09:20
感謝樓主，受教了
作者: 螺旋線    時間: 2015-12-10 22:18
文章寫得很一般。
. t. W8 d+ O- ]3 i' Q4 x$ Y這個問題不復雜，有技術方面的原因，更重要的是話語權的原因，要弄清楚，就要沿著歷史的腳步才能理順。* \8 M7 _; z5 O* a' [
比如25HZ怎么來的？1895建成的尼亞加拉大瀑布電站，水輪機的轉(zhuǎn)速已經(jīng)確定了，開始定為16.7HZ，西屋說，那不行，爺丟不起那人，16.7的照明感觀太不上檔次，得33.3。但是不行啊，代價太大了。最終妥協(xié)，改成12極的發(fā)電機，250轉(zhuǎn)，正好25HZ。比16.7要高逼格一點。正因為這個電站的重要意義和西屋的地位，25HZ很長時間為北美標準。. x2 v" |+ H1 x9 H6 e5 I% k
后來，老愛在德國弄個通用電力公司，建電站，就推50HZ，為什么？老愛對電燈在行啊，人眼在超過48HZ就不會有閃爍的感官，老愛一拍大腿說：就50！德國的電機，變壓器制造商也推50HZ。然后從德國開始，強強聯(lián)合，在歐洲強推50HZ。
; W/ j1 A5 |% ^8 o$ R再后來，老愛在米國也開始弄電站，也想推50HZ。但是不行啊，前面說的追求高逼格的西屋說：60HZ好！老愛也抗不住，干工程不就為了掙錢嘛。7 @, z. b+ R) G  b0 E. s: L
再以400HZ來說，這就沒有什么GE和WH的商業(yè)競爭之說，是個純粹的技術原因。( K) U  f% M8 E  d, _6 M! ], t
此外，文中說的頻率偏差為什么要求那么嚴格？這其實是個機械問題。
作者: 拉斯特    時間: 2015-12-14 10:45
螺旋線 發(fā)表于 2015-12-10 22:18 ( u: u0 e. C8 }1 @$ H: x  Q
文章寫得很一般。0 N  c+ h$ _/ E  m
這個問題不復雜，有技術方面的原因，更重要的是話語權的原因，要弄清楚，就要沿著歷史的 ...

5 _( x. ~  S/ y/ Z. Z0 s5 |( Lhttp://e-learninguniversity.com/forum.php?mod ... p;extra=&page=1* s& d8 r0 w2 R3 L% R- I4 u
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請大俠指點一下，
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作者: 蹦蹦跳跳奔三十    時間: 2015-12-17 13:51
學習，知其所以然，謝謝。
作者: 17567410    時間: 2015-12-18 12:14
從對人體傷害方面講：除電壓、電流、作用時間外，頻率的高低傷害作用不同。工頻對人體危害最大。選自電氣安全常識。



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