諸多技術元素左右著頻率的選擇

諸多技術元素左右著頻率的選擇

揚州市蘇中電力設備有限公司是我國電力行業生產高低壓電氣的綜合性制造廠，是國家經貿委在國內城鄉電網改造中所需的設備推薦的生產廠家之一。本廠集科、工、貿于一體的省級高新技術企業。下面就電力系統頻率的選擇介紹如下：

影響交流電網頻率選擇的因素復雜化是根本，但主要集中在用電設施、輸變電設施和原動機方面。

決定因素1：負荷特性

以供照明負荷為主的電網趨于選擇較高的頻率，白熾燈在40 Hz下就存在明顯的閃爍。以供感應電機負荷為主的電網趨于選擇較低的頻率(目前有些電力機車供電系統還采用25 Hz，通過換流器與大電網連接)。

在19世紀末20世紀初的制造條件下，可以生產在50Hz系統能夠運轉良好的電機，卻難以造出在1331/3Hz系統運行的感應電機。因此，對于兼有多種負荷的系統，折中不失為現實方案。比如，建于1895年的英國考文垂的單相電力系統的頻率就選取87 Hz，一直沿用至1906年。

決定因素2：輸變電設施

從變電設施的角度趨于選擇較高的頻率，有利于減少變壓器的體積和材料，這也是為什么飛機現在依然普遍采用400 Hz供電系統的主要原因，減輕重量是飛行器制造的優選目標。

但從輸電的角度，尤其是長距離輸電，則傾向于選擇較低的頻率，頻率越低，線路的阻抗也越低，輸電損耗就越少，僅此而言，直流輸電有其優越性，兼顧兩方面的特性，也需要尋求平衡。

決定因素3：原動機和驅動系統

在當時的機械制造水平，變速系統成本高昂。因此，原動機的轉速直接成為發電機的轉速。發電機的極數受制于材料，對頻率的提高有諸多的限制。

西屋公司首建于1895年的尼加拉瓜瀑布水電站，選用的頻率就是25 Hz(12極250RPM)，主要因為水輪機的轉速是限定的。由于該電站的重要性和西屋公司的統治地位，25 Hz也一度成為北美低頻交流的頻率標準(美國北部、加拿大渥太華、魁北克地區的一些配電系統一直沿用到20世紀50年代)。