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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0 O$ F& K" K# f* x" b% F
50HZ或60HZ,在一個國家里,總得一致。2 i) r2 k7 [; {7 M9 U2 H F
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應當引起人們關(guān)注的倒是,為什么要采用50HZ或60HZ,而不是更高或更低。
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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。
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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7 j1 A! T" U% o) {- k* O
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(guān)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,5 z8 V; N; j( Q' \5 d
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(lǐng)域的第一例實際應用等說起。7 ^" F9 ]/ t2 `" J8 D$ a; U
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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
! z% `9 Q# V$ f" Z# g( W5 f 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/ m) z/ X3 z7 c1 U0 b
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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: X V' ^0 f: } 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。
3 e+ h. T. z2 t( p0 d6 d n 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)7 r6 K9 E) G9 R0 A
。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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9 @% B; f, x' k* p5 {8 w3 g- a 頻率大小的確定與發(fā)電機、電動機及變壓器等的構(gòu)造、材料等有關(guān)。
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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
2 i# O1 L8 s5 p 赫,那么同步轉(zhuǎn)速將會是6000轉(zhuǎn)/( W! U0 D Z8 F7 k, e/ ?* @
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
# X8 T3 ?% _0 W$ y K% G# _8 k 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$ ]# V6 Y0 o5 ^3 U7 h3 b
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。. e: R5 V: C1 |2 s$ l
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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。
+ f3 Z% L ^ O: |3 S9 {2 K 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。7 E0 C0 E7 P3 ?4 ]- M& C
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* ^, ?$ d- L* |9 ]* s c7 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。0 [5 k$ T2 @7 _; p N
由于大機
; b- s) |* {( u( z8 e 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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# k% V/ E4 m5 a# }; l6 M' I# { 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,
' J+ e! [2 v& \+ r# ~ 將引起電力系統(tǒng)頻率變化。
' n: A! V1 k: h* K) J 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。0 }0 o3 u/ u! Q5 Q; h- B! {
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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1 N7 b! U9 u# t9 k
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