交流电的产生和传输

交流电是大小和方向周期性变化的电流。多亏了交流电，今天我们的家里才有了光和热。我们这个时代的所有工业企业和生产工作都离不开交流电。没有交流电，现代文明的技术进步根本不可能实现。

为了获得交流电，使用了机电设备，即所谓的 感应发电机…在它们中，以一种或另一种方式获得的机械能被传递到转子，转子旋转，结果转子旋转的机械能通过电磁感应转化为电能。

回想一下，如果你在导电框架内旋转磁铁，那么框架中就会产生感应 交流电… 生成器就是按照这个原理工作的。只有在工业发电机中，定子起到的是机架的作用，而磁铁的作用是带有励磁线圈的转子，实际上是一个旋转的电磁铁。

在工业发电机中，定子是一个巨大的钢结构，呈环形，内部有凹槽。这些槽中铺设了铜质三相绕组。正如我们已经说过的，磁场是由转子产生的，转子是一个钢芯，带有一对（或几对，取决于转子的标称速度）由转子绕组中的电流形成的磁极。励磁机向转子绕组提供直流电。

根据两极感应交流发电机的原理图，很容易理解转子磁场的磁力线穿过定子绕组的匝数，而转子每转一圈，磁通量改变方向相对于定子的相同旋转。

因此，在定子绕组中产生交流电而不是脉动直流电。如果我们谈论核电站，那么发电机的转子会从蒸汽中获得机械旋转，蒸汽在巨大的压力下供应给连接到转子的涡轮机的叶片。蒸汽 在核电站 由通过热交换器供给水的核反应产生的热量加热的水制成。

在俄罗斯，电网中交流电的频率为 50 赫兹，这意味着双极发电机的转子每秒必须转 50 转。因此，在核电站中，转子每分钟转 3000 转，这简单地给出了产生电流的频率为 50 赫兹。产生的电流方向改变 根据正弦（谐波）定律.

发电机绕组分为三部分，所以交流电是三相的。这意味着在定子绕组的三个部分中的每个部分中，产生的 EMF 相对于彼此相移 120 度。发电厂发电电压的有效值可以从 6.3 到 36.75 kV，这取决于发电机的类型。

为了远距离传输电能， 高压电力线 (PTL)……但是，如果电力未经转换就以来自发电机的相同电压进行传输，那么传输过程中的能量损失将是巨大的，几乎没有任何东西可以到达最终用户。

事实上，传输导线中的能量损失与电流值的平方成正比，并与导线的电阻成正比（参见 焦耳-楞次定律).这意味着为了更有效地传输和分配电力，必须首先将电压增加数倍，以减少相同数量的电流，从而显着减少传输损耗。并且只有增加的电压才有意义传输到电源线。

因此，电力首先由发电厂提供 到变电站... 这里电压增加到 110-750 kV，然后才馈送到电源线。但用户需要 220 或 380 伏特，因此在线路末端，借助变电站将高压降至 6-35 kV。

变压器安装在我们家附近的变电站或建在房子里。此处电压再次下降 — 从 6-35 kV 降至 220 (380) 伏，已分配给消费者。通过输入分配装置，电线和电缆网络分叉到不同的房间。