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標(biāo)題: 工頻電為何確定為50或60赫茲？ [打印本頁]

作者: hc2003 時(shí)間: 2015-12-9 21:46
標(biāo)題: 工頻電為何確定為50或60赫茲？
其實(shí)50H和60HZ的區(qū)別不是很大，沒有實(shí)質(zhì)性的問題。不過是發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速略有差別。選擇
　　50HZ或60HZ，在一個(gè)國家里，總得一致。
　　
　　應(yīng)當(dāng)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。
　　
　　在電氣系統(tǒng)里，頻率是一個(gè)很重要的基本要素，并不是隨意確定的。
　　
　　
　　這一個(gè)問題看起來簡單，實(shí)際上是一個(gè)比較復(fù)雜的問題，涉及的方面比較多，從原理上追朔，應(yīng)當(dāng)從麥
　　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(yīng)定律及其世界上第一臺(tái)電磁感應(yīng)發(fā)電機(jī)、英國工程師瓦特金首先制出了電動(dòng)機(jī)，
　　法國人皮克希制成了發(fā)電機(jī)、西門子發(fā)現(xiàn)了發(fā)電機(jī)的原理，發(fā)明了發(fā)電機(jī)，這是發(fā)電機(jī)領(lǐng)域的第一例實(shí)際應(yīng)用等說起。
　　
　　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
　　個(gè)周期性變化的時(shí)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(jì)念赫茲的貢獻(xiàn)）。交流電的頻率為
　　50（60）赫，電流方向每秒鐘發(fā)生50（60）個(gè)周期性的變化，每秒改變的次數(shù)為100（120）次。
　　
　　電動(dòng)機(jī)是根據(jù)通電線圈在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)的基本原理制成的。
　　如果將電動(dòng)機(jī)線圈兩端加兩個(gè)銅制滑環(huán)及分別與滑環(huán)接觸的兩個(gè)電刷就成為交流發(fā)電機(jī)（原理）
　　。發(fā)電機(jī)是實(shí)現(xiàn)將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，需要原動(dòng)機(jī)拖動(dòng)。
　　
　　頻率大小的確定與發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)及變壓器等的構(gòu)造、材料等有關(guān)。
　　
　　50赫的兩極發(fā)電機(jī)的同步轉(zhuǎn)速是3000轉(zhuǎn)/分，而如果頻率上升一倍達(dá)到100
　　赫，那么同步轉(zhuǎn)速將會(huì)是6000轉(zhuǎn)/
　　分。如此高的速度將會(huì)給發(fā)電機(jī)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
　　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
　　如以三相電機(jī)為例，其電流大大下降，輸出功率及轉(zhuǎn)矩也大大下降，實(shí)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。
　　
　　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(jī)產(chǎn)生的正弦基波電壓的頻率。
　　頻率是整個(gè)電力系統(tǒng)統(tǒng)一的運(yùn)行參數(shù)，一個(gè)電力系統(tǒng)只有一個(gè)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。
　　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
　　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。
　　由于大機(jī)
　　組的運(yùn)行對(duì)電力系統(tǒng)頻率偏差要求比較嚴(yán)格，因此有些國家對(duì)電力系統(tǒng)故障運(yùn)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(jī)組將跳閘，這不利于系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。
　　
　　在電力系統(tǒng)內(nèi)，發(fā)電機(jī)發(fā)出的功率與用電設(shè)備及送電設(shè)備消耗的功率不平衡，
　　將引起電力系統(tǒng)頻率變化。
　　當(dāng)系統(tǒng)負(fù)荷超過或低于發(fā)電廠的出力時(shí)，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。
　　
　　另外，我國電網(wǎng)的頻率變化范圍是±1Hz。因?yàn)轭l率調(diào)節(jié)慣量較大，范圍小容易引起電網(wǎng)振蕩，作過溫

作者: 739046455 時(shí)間: 2015-12-10 09:20
感謝樓主，受教了

作者: 螺旋線 時(shí)間: 2015-12-10 22:18
文章寫得很一般。
這個(gè)問題不復(fù)雜，有技術(shù)方面的原因，更重要的是話語權(quán)的原因，要弄清楚，就要沿著歷史的腳步才能理順。
比如25HZ怎么來的？1895建成的尼亞加拉大瀑布電站，水輪機(jī)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(jià)太大了。最終妥協(xié)，改成12極的發(fā)電機(jī)，250轉(zhuǎn)，正好25HZ。比16.7要高逼格一點(diǎn)。正因?yàn)檫@個(gè)電站的重要意義和西屋的地位，25HZ很長時(shí)間為北美標(biāo)準(zhǔn)。
后來，老愛在德國弄個(gè)通用電力公司，建電站，就推50HZ，為什么？老愛對(duì)電燈在行啊，人眼在超過48HZ就不會(huì)有閃爍的感官，老愛一拍大腿說：就50！德國的電機(jī)，變壓器制造商也推50HZ。然后從德國開始，強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合，在歐洲強(qiáng)推50HZ。
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。
再以400HZ來說，這就沒有什么GE和WH的商業(yè)競(jìng)爭之說，是個(gè)純粹的技術(shù)原因。
此外，文中說的頻率偏差為什么要求那么嚴(yán)格？這其實(shí)是個(gè)機(jī)械問題。

作者: 拉斯特 時(shí)間: 2015-12-14 10:45

螺旋線發(fā)表于 2015-12-10 22:18 ; H7 G {+ p4 O( @9 l0 g) f6 k
文章寫得很一般。& M+ k" A0 Y8 P' r! p- r
這個(gè)問題不復(fù)雜，有技術(shù)方面的原因，更重要的是話語權(quán)的原因，要弄清楚，就要沿著歷史的 ...

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請(qǐng)大俠指點(diǎn)一下，

作者: 蹦蹦跳跳奔三十 時(shí)間: 2015-12-17 13:51
學(xué)習(xí)，知其所以然，謝謝。

作者: 17567410 時(shí)間: 2015-12-18 12:14
從對(duì)人體傷害方面講：除電壓、電流、作用時(shí)間外，頻率的高低傷害作用不同。工頻對(duì)人體危害最大。選自電氣安全常識(shí)。

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