交流電的產生和傳輸

交流電是大小和方向周期性變化的電流。多虧了交流電，今天我們的家裡才有了光和熱。我們這個時代的所有工業企業和生產工作都離不開交流電。沒有交流電，現代文明的技術進步根本不可能實現。

為了獲得交流電，使用了機電設備，即所謂的 感應發電機…在它們中，以一種或另一種方式獲得的機械能被傳遞到轉子，轉子旋轉，結果轉子旋轉的機械能通過電磁感應轉化為電能。

回想一下，如果你在導電框架內旋轉磁鐵，那麼框架中就會產生感應 交流電… 生成器就是按照這個原理工作的。只有在工業發電機中，定子起到的是機架的作用，而磁鐵的作用是帶有勵磁線圈的轉子，實際上是一個旋轉的電磁鐵。

在工業發電機中，定子是一個巨大的鋼結構，呈環形，內部有凹槽。這些槽中鋪設了銅質三相繞組。正如我們已經說過的，磁場是由轉子產生的，轉子是一個鋼芯，帶有一對（或幾對，取決於轉子的標稱速度）由轉子繞組中的電流形成的磁極。勵磁機向轉子繞組提供直流電。

根據兩極感應交流發電機的示意圖，很容易理解轉子磁場的磁力線穿過定子繞組的匝數，而轉子每轉一圈，磁通量改變方向相對於定子的相同旋轉。

因此，在定子繞組中產生交流電而不是脈動直流電。如果我們談論核電站，那麼發電機的轉子會從蒸汽中獲得機械旋轉，蒸汽在巨大的壓力下供應給連接到轉子的渦輪機的葉片。蒸汽 在核電站 由通過熱交換器供給水的核反應產生的熱量加熱的水製成。

在俄羅斯，電網中交流電的頻率為 50 赫茲，這意味著雙極發電機的轉子每秒必須轉 50 轉。因此，在核電站中，轉子每分鐘轉 3000 轉，這簡單地給出了產生電流的頻率為 50 赫茲。產生的電流方向改變 根據正弦（諧波）定律.

發電機繞組分為三部分，所以交流電是三相的。這意味著在定子繞組的三個部分中的每個部分中，產生的 EMF 相對於彼此相移 120 度。發電廠發電電壓的有效值可以從 6.3 到 36.75 kV，這取決於發電機的類型。

為了遠距離傳輸電能， 高壓電力線 (PTL)……但是，如果電力在沒有轉換的情況下以與發電機相同的電壓傳輸，那麼傳輸過程中的能量損失將是巨大的，幾乎沒有任何東西到達最終用戶。

事實上，傳輸導線中的能量損失與電流值的平方成正比，並與導線的電阻成正比（參見 焦耳-楞次定律).這意味著為了更有效地傳輸和分配電力，必須首先將電壓增加數倍，以減少相同數量的電流，從而顯著減少傳輸損耗。並且只有增加的電壓才有意義傳輸到電源線。

因此，電力首先由發電廠提供 到變電站... 這裡電壓增加到 110-750 kV，然後才饋送到電源線。但用戶需要 220 或 380 伏特，因此在線路末端借助變電站將高壓降至 6-35 kV。

變壓器安裝在我們家附近的變電站或建在房子裡。此處電壓再次下降 — 從 6-35 kV 降至 220 (380) 伏，已分配給消費者。通過輸入分配裝置，電線和電纜網絡分叉到不同的房間。