發電機發電的時候,如果沒有電器在用電,那麼這些發出來的電去了哪裡?白白損失了嗎?

飛龍在天9783


簡單講,多餘的電到哪去了的問題,舉個例子:一個100MW的機組,給一個用電量只有60MW的城市供電,那多餘的40MW到哪去了?答案是:那40MW的電,根本就沒有發出來,何談浪費?只是電廠利用效率不高而已,就像一個年產個2000萬雙鞋子的工廠,只生產了1000萬雙,工廠開工不足而已。


科技慧生活


對於這個問題我不太懂,但我親自用過小型柴油發電機發的電,發電機那頭沒用電的時候柴油機轉動跟本不費力,但一用電柴油機馬上憋得冒黑煙,可以這麼此喻,發電機不用電的時候就跟一個拖拉機拉著一個空車廂跑,有人用電的就等於拉上了貨物跑,都是跑,費的油不一樣。


木吉他20190310


這個問題我回答一下,解答儘量用通俗易懂。

回答這個問題之前我先舉個例子。自來水公司通過自來水管道向用戶供水,此時自來水管道內是有壓力的,最小壓力也要保障自來水管道最遠端用戶正常用水。如果整個供水系統中沒有用戶用水,水流是不會流動的,這時自來水廠水泵加壓做的就是無用功。一但這個時候停電了,水泵不能繼續加壓,管道中的水會去哪裡?

翻回頭來說說樓主提出的問題,首先要說說發電機發電原理。稍微有一點物理常識的人都知道,發電機是依靠線圈切割磁力線產生電能的。有人會問,切割磁力線為什麼會產生電?我解釋一下。切割磁力線是通俗的說法,其實是線圈有效截面積內的磁通量發生了變化。磁通量有變化,在閉合電路中線圈內就會產生電流,有電流產生線圈會產生相反磁力線以抵消磁通量的變化。線圈中電流的方向可以根據楞次定律算出。磁通量變化越劇烈,線圈中的電流越強。

那麼在開電路中呢?也就是沒有用戶用電。由於電路不是閉合的,即便磁通量發生變化,線圈中也不會有電流產生。大家就會說發電機根本就沒發電,其實不是這樣的,發電機畢竟在做功。線圈不斷切割磁力線,磁力線不斷對構成線圈的原子的核外電子做功。當達到一定強度的時候,線圈一端的原子的核外電子在磁力線的推動下就會掙脫原子核對它的束縛,傳遞給第二個相鄰原子。由於第二個相鄰原子的核外電子數是飽和的,這個原子就會把原本屬於自己的電子傳遞給相鄰的第三個原子。依次類推,線圈另外一端的原子得到了一個電子,呈負性,也就是負極,符號是“-”。失去電子的原子也就是正極,符號是“+”。

我要說明的是,電子的傳遞不是擊鼓傳花那樣傳遞,而是相鄰傳遞。當磁通量不斷加強,會有更多的電子從線圈的一端向另一端聚集。雖然沒有電流在線圈中流動,但是線圈的兩端也會有電位差。這個差值俗稱電源電動勢,也叫做空載電壓。

如果以上說法你們不能理解,我再舉個例子,比如海水漲潮。在潮汐力的作用下海水的波浪一波又一波的衝向岸邊,這種現象可以看做磁力線把原子中的電子從線圈的一端向另一端驅趕。隨著潮汐力達到極限時,海岸邊聚集了大量的海水。同理,當發電機轉速達到最大值,開電路中發電機線圈的一端會聚集大量電子。由於潮汐力達到最大值,不會有更多的海水湧向岸邊。發電機也一樣,當磁通量變化量達到最大值,也不會再有電子向線圈的負極集中。因為如果讓原子內部越靠近原子核的核外電子發生轉移,需要更大的能量。即便能夠做到也是不經濟的,還不如增加發電機線圈的圈數更實惠。

綜上所述,當發電機在發電的時候沒有用戶用電,等同於開電路。發電機所做的一切只是維持了電源電動勢,沒有實際輸出等同於白做功。不過發電廠不會那麼傻,他們會根據用戶實際需求調整發電機機組發電功率。當用戶用電量不斷攀升的時候,發電機的電源電動勢會不斷降低,也就是電源電壓不斷下降。當電源電壓下降到一定數值,要麼控制用戶數量,要麼加大電力供給。否則,當發電機機組分得的電壓高於負載電壓時,發電機內耗就會直線飆升,直至發電機機組被燒燬。

有人說發電機發電時,如果沒有用戶用電會燒燬發電機機組,這就是無稽之談。沒有用戶用電就等同於開電路,電路中電流為零。根據P= UI,換算一下,P=I R^2,電流為零,P也為零,也就是說發電機線圈幾乎不產生熱量,又怎會燒燬發電機機組呢?

由於篇幅限制就說這麼多了,希望大家共同討論。


雨默天邊


本人從事發電行業,以目前的技術來講電能是無法大規模儲存的,整個電力系統包括髮電,升壓變電,輸電,降壓變電,用電這幾個過程,我們把一天24小時分為尖,峰,平,谷四個時間段,從這四個時間段我們就可以看出,每個時間段的用電負荷不一樣,當用電負荷處在尖的時候,說明就是用電量最大的時候,我們就會吧發電機的負荷提上去,發電機的負荷高了,汽輪機的進氣量就提高了,鍋爐的蒸發量就高了,燃料的損耗就高了,反之,負荷低了,進氣量就低了,燃料消耗也就少了。

如果沒有用戶用電的話,我就會講到電網,我們都知道電網是起到分配電能的作用,如果我們這個地區的發電量大大高於用電量的話,我們就利用電網把他輸送到需要他的地方,就和我們國家戰略西電東輸是一樣的。

在退一步講,確實沒有用電戶的話,機組就會“自產自銷”把負荷降到最低,只保留能夠維持廠用電用的負荷,這樣保持這樣運行,就沒有經濟效益,燃料還會繼續消耗,這時候領導們就會考慮停機,把運行時無法解決的問題,停機處理,等到合適機會在開機併網。




後天1204


發電機發電的時候,如果沒有電器在用電,那麼這些發出來的電去了哪裡?白白損失了嗎?

我們都知道,發電機的基本原理是電磁感應,一般來講,在發電機工作時,它的金屬線圈就會不停地切割磁力線(也可以是旋轉的磁場掠過金屬線圈),在電磁感應的作用下,金屬線圈內部的自由電子就有了定向移動的趨勢,從而在線圈的兩端產生了電動勢。

但產生了電動勢並不代表發電機就發出了電,只有將發電機接入一個用電迴路,才能算這個發電機發出了電。在沒有電器用電的情況下,工作狀態中的發電機所處的電路實質上是相當於斷開的狀態,很明顯,在這種情況下發電機並沒有輸出電流,當然也就談不上“它發的電到哪去了”這種問題了。

這樣的情形被稱為發電機空載,那麼在發電機空載的時候,它的能量都消耗到哪去了呢?

在各種交流發電機裡,同步發電機可以說是最為常用的一種,因此這裡我們拿這種發電機來舉例說明這個問題。

大家可能會認為發電機空載時的能量全部都是由發電機自身的機械損耗(比如說軸承摩擦損耗、通風損耗等等)所消耗的,但事實上,除了上述的機械損耗之外,同步發電機還會有另外的能量消耗。

根據電磁感應的原理,在發電機的內部必須存在磁場才能夠產生電,而當發電機空載時,雖然沒有對外輸出電流,但是在它的兩極會一直保持著固定的電動勢,這樣才能確保只要一接入負載就可以馬上輸出電流,這就意味著,發電機內的磁場也必須一直存在。那麼這個磁場是從哪裡來的呢?這裡我們需要科普一個概念——“勵磁”。

簡單地講,“勵磁”就是為發電機提供工作時所需的磁場,同步發電機的“勵磁”,是利用電流(直流電)通過特殊的線圈繞組來產生工作磁場的(這個電流被稱為“勵磁電流”,線圈繞組被稱為“勵磁繞組”)。

我們可以看到,在發電機空載的時候,除了機械損耗以外,維持發電機自身的磁場也是需要消耗能量的。

看到這裡可能有人要問了,在同步發電機剛啟動的時候,“勵磁繞組”裡並沒有電流,也就沒有了磁場,那麼最初的電又是怎麼發出來的呢?

根據不同用途,小型同步發電機的“勵磁繞組”一般都放在轉子上,大型的則放在定子上,下面我們以小型同步發電機來舉例說明。

沒有磁場是肯定不能發出電的,但所幸的是正常情況下,同步發電機裡都有剩磁保留在發電機轉子內的鐵芯。(注:剩磁是指在外加磁場消失後,鐵磁材料還保留著的磁場,通常都比較弱,如果發電機沒有剩磁,就必須要想辦法去充磁,否則就無法發電)

“勵磁繞組”裡是沒有電流的,但轉子內的鐵芯還有剩磁,當發電機啟動時,轉子攜帶的磁場開始旋轉,並有不停地掠過定子上的金屬線圈,從而產生用於“勵磁”的電流,該電流經整流後被送到“勵磁繞組”中,使轉子的磁場增大,進而在轉動時產生更大電流……

通過這樣的正反饋,發電機的輸出電壓就會慢慢地升高,直到最後達到額定電壓,在這個時候就可以接入負載了。這也是一般的柴油發電機要求在啟動時必須要斷開負載端,直到輸出電壓穩定後才可以接入的原因。

簡單總結一下:在發電機工作時,如果沒有用電的電器,那麼它是不會對外輸出電能的,但它自己會有能量損耗,而對於同步發電機而言,它還會“偷偷地”發一些電,用於增強以及維持自己的磁場。


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魅力科學君


題主問:當發電機發電,如果沒有電器用電,那麼這些發出來的電去了哪裡?看樣子題主不是專業人士,甚至連物理都沒學過,以水電站為例來說明一下,水電站利用水的落差產生的能量,推動水輪機的轉輪旋轉,再通過主軸帶動發電機轉子旋轉,轉子上的磁極形成的磁場也在旋轉,因此定子線圈不斷的切割磁力線,從而產生電流發出電,即是水能一機械能一電能的過程,正常發電的情況下,水電站的水能與外界用電戶能量是平衡的(除了中間損失),那麼題主的問題就變成這樣:當電網故障突然跳閘,發電機斷開甩負荷,水流產生的能量到哪裡去了?專業的角度來回答就容易了,發電機突甩負荷時,如果沒有及時關閉水輪機導葉或噴針從而切斷水流,機組轉速會迅速上升,直至達到飛逸轉速為止,但這種情況破壞力是很大的,這時水能沒有轉換為電能,水能消耗在高速旋轉過程中的風阻、摩擦損耗去了。所以,當機組突甩負荷時,調速器要按照事先設定的水輪機導葉關閉規律關閉導葉或噴針,切斷水流,儘量避免產生飛逸破壞。當然關閉規律和關閉時間要通過計算設定,關閉不能太快也不能太慢,這就是所說的要進行調節保證計算才能確定。

我以上的解釋,題主應該明白了吧。


聰本中


這麼多的回答沒有一個說到點子,扯一些沒用的。我直接給出答案吧:沒用的電直接"浪費"了。為什麼打引號?因為不是真正的浪費。如果一條線路的輸電功率是100kw,而只帶50kw的負載,另外50kw實際上是浪費了(準確應該叫閒至了)。有一點需要明白,現在的供電網絡是智能的,能適時計算整個供電地區的用電量,這個用電量會反饋給發電廠,發電廠根據總用量來計算開幾臺發電機,發電機發電的總功率必須要等於或大於電網的峰值總用電功率。這時候問題就來了,同一天時間白天用電很大,比喻白天用電總功率為100kw,晚上只有60kw,電廠有3臺50kw的發電機組,白天開兩臺機組發電剛好,晚上開一臺又不夠,開2⃣️臺吧有40kw是真正的浪費了(比較先進的發電機組可以智能控制水流大小來降低發電功率,節省水)。這就是題主想要的答案:沒用的電浪費掉了。但人類很聰明的,能賣錢的電怎麼可以白白浪費呢?辦法就是:水電開發抽水蓄能。晚上利用多餘的電帶動水泵把放掉的水又抽回到水庫中,白天用這些水再發電,等等等等。


大別山老翁


看了很多回答都是錯誤的,所以說,不懂的就不要裝懂了,以免誤導別人。發動機要發電,需要有動力,當然也需要有負載,發動機帶動發電機發電,在沒有負載的情況下,是不發電的,因為發電機的電樞和用電負載根本沒有組成迴路,這時候發電機就是在空轉,基本上也不會消耗多少動力,然後,如果發電機接上負載,就會根據負載的大小付出相應的電流,當然,發電機也同時會消耗發動機相應的功率,發電機負載越大,消耗發動機的功率就越大,所以,不存在浪費一說,當然,要儘量的避免小馬拉大車,這樣發電機會因超載而燒燬的。你手頭如果有一個12伏小發電機,你可以通過開關接一個12伏小燈泡測試,沒有打開開關時,用手轉發電機是就是空轉,還會有慣性,基本沒有阻力。打開燈泡開關,就會感覺發電機有很大的阻力,基本不會有慣性了。如果接兩個燈泡,轉動發電機就會感覺更吃力。這就說明了,發動機沒有接負載就沒有發電,也不存在浪費損失。


老高房車漫遊記


我來給大家科普一下吧!

題主講的是火力發電。火力發電使用都是鍋爐,蒸汽渦輪機,發電機,配電盤這四樣主要設備。這裡就不一一介紹了!

在這些設備正常運行的時候,哪怕配電盤沒有對外輸出電力,也就是沒有對外做功,鍋爐同樣需要燃燒燃料,為什麼呢?

勵磁!這個概念大家應該知道!發電機發電是通過轉子線圈切割定子產生的磁力線,而定子上的磁場是怎麼產生的呢?那就是勵磁電機產生的!勵磁電機做功了。這是其一。

機械阻力!任何機械運轉都會產生阻力,克服阻力需要做功。這是其二。

配電盤不對外輸出電力,但是機房照明也是需要的,則需要合閘,給配電盤供電。這自然需要做功。這是其三。

發電機的轉子線圈帶電後,在磁場裡運轉,會反向受力,原動力必須克服這個反作用力,必須做功。這是其四。

這些功,有的是有用功,有的是無用功。依據能量守恆,鍋爐自然需要燃燒燃料來做功,平衡這些消耗!

當然,如果僅僅空轉,也會做無用功,所用蒸汽就會少一點。如何調控呢?鍋爐是通過額定壓力來控制,蒸汽渦輪機通過噴嘴開口自動控制,發電機是由額定轉速來控制!

沒想到,美女也很懂吧!




飛龍林


電如今已經是我們生活中不可或缺的物質,因此大大小小的電廠都在日夜不停地發電,那麼如果發出的電用不完,多餘的電去了哪裡呢?剛好看到一篇專家的文章,聽聽專家怎麼說。

大家都明白,正常運作的情況下供電一定比用戶需求的電能要多,否則局部地區用電負荷突然增加,供不應求容易導致大規模停電。發電廠產生的過剩電能一部分會通過電網被調度到電力匱乏的地區。電網就像城市的地鐵線、公交線路,成網以後才可以發揮調配作用,並且電網的分佈越廣,電力系統整體就越穩定。我國目前從超高壓,高壓到普通電網都具有世界領先的技術能力,全國建設了包括西電東送等完善強大的輸電網絡,可以在全國範圍內進行調配。

我國採用的是220伏電壓,50赫茲的交流電,也就是說電流方向每秒鐘改變50次,本質就是一對磁極的發電機轉子每秒鐘轉動50圈。如果是許多工廠的大型設備集體開工,居民生活電器也都在使用,就可能對城市的電力系統產生影響,阻抗會突然增加,每秒鐘轉50圈的轉子可能變成49圈,如果該城市依舊不增加供電量,電壓就會降低,低到一定數值,電器就無法使用,城市電網就會癱瘓。

為了避免這種情況發生,電網調度就會發出指令,要求發電企業增加供電量。熱力發電廠就會提高發電機轉速,保證220伏電壓和50赫茲頻率電流穩定輸出。水力電廠也會如此。目前國家電網的自動化控制非常先進,會保證各個電網的均衡,當某城市電力無法滿足需求時,還可以跨區調度。

說了這麼多,還沒有解決你的疑問,電力的供應一定得大於實際需求,才有隨時調度的能力,那麼一定會有多餘的電,怎麼處理呢?

答案就在水力發電廠。抽水蓄能電站是一種專門為解決電力過剩而設計的水力發電站,當電力負荷處於低谷時,多餘的電能會給水泵,將低處的水輸送到高處的水庫儲存起來,待高峰時再用來發電。亞洲最大的抽水蓄能水電站——天荒坪水電站,年抽水耗電量42.86億千瓦時,發電量31.60億千瓦時,能源利用率達到了73.7%。

(資料來源網絡)


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