[問卦] 沒有電力知識是怎麼抗議的？消失

看板Gossiping作者DaDadergeege時間6年前 (2017/08/16 11:34)推噓57(124推 67噓 307→)

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實在看不下去昨天那些不知道在說什麼的人了，一直跳針跟備載沒有關係、核四也補不上。搞清楚，核四今天會補不上就是因為被抗議才剩兩組機組的，原訂計畫是六組，數學不好嗎？810大於435，很難嗎？他會剩270又不能開，不正是反核的結果嗎？機組跳脫跟反核沒關係，但是跳脫又沒有備載能緊急補上正是反核的關係好嗎？來簡單講一些關於發電的知識好了，但是小弟實在沒才能像板上那些科普大大寫的那麼好，只能盡量保留專業的知識不至於過度簡化。要講電就要先講導體，這大家十之八九都懂一些，就講個比較少見又重要的吧。導體會有所謂的「集膚效應」，顧名思義就是電流都集中在導體的表層，更精確的說應該是「電子流」，因為只有電子能自由移動。這東西簡單來說，就是因為電子間互相排斥，所以最後會均勻的分散在表面移動。所以你才很少看到一根粗的跟鄉民一樣大的電線，因爲當線徑到一定尺寸後，剩下的都是浪費的。就像鄉民30公分一樣，無用武之地。這地方可以講個電網的冷知識。因為集膚效應我們知道了導體只有表層能用，但是我們又不能像慣老闆cost down把中間去掉。所以，「鋼心鋁線」就這麼誕生啦！要知道，銅是很貴的，全部的輸電網都用上銅會破產又被盜用，但是鋁又太軟了。所謂的鋼心鋁線就是中間不需要運載電流的部分使用機械強度高的鋼，外層用來載電的鋁，這樣就成了你看到那種跨山頭長的要死又不會陽痿的電線了。這東西也對發電機的影響很大。發電最簡單的說法就是磁場切割導體產生的，而這種大型機組通常都是轉磁式的，也就是透過旋轉磁場切割導體來發電。換句話說，如果你的愛能讓磁場旋轉，你就能用愛發電哦！但這邊有夠很尷尬的地方：發電要高，轉速、磁通要大，磁通要大最簡單的就是電流要大（這種大型機組的轉子一定是電磁鐵）；但相對的，導體就要能耐住電流，這時候集膚效應就要出來救援啦。因為集膚效應，要耐大電流的電線要很粗，一粗就重，一重轉速就慢。所以集膚效應限制了發電機最大輸出，才看不到規模大到不思議的機組，要有備載容量讓機組間能分擔壓力。講到這個備載容量就氣到快彈出來，這個10%備載並不是指你今天有10個100萬瓩的機組在分擔900萬瓩時，只使用了9個機組，一座像核四一樣封起來供奉。而是每個機組只要以90萬瓩的容量輸出就好，這個好處除了避免上面集膚效應的麻煩，還有更重要的，以「最大效率輸出」。發電機的最大效率可不是滿載運轉，每個機組會因為他的銅損、鐵損不同而有在不同程度負載的最大輸出。這部分可能有點難懂，簡單的說：當你輸出越大，銅損鐵損也會越大，而且並不是成一般倍數成長，而是指數型的。所以，在滿載運轉下反而會因為損失太大而降低效率，更得不償失的是，因為損失會轉換成熱，讓機組更容易故障。所以為了避免這些，才需要備載來調整機組能穩定運轉。所以，容量是容量，不代表最適合這個機組的發電效率。知道發電機輸出的情況後，再來就要知道他到底輸出了什麼東西，容量是什麼鬼，不是在那邊亂拿數字出來算。在這邊，要先知道一下，交流電跟直流電不一樣，會有所謂的「相位」問題，也就是電壓電流不同步。這原因可以簡單的想成：電感會儲存電流；電容會儲存電壓。所以，一個電路中只要有這兩樣東西出現，就造成電壓、電流的相位差。而這個儲存，會消耗掉「無效功率」，這東西是一點用也沒有。有趣的是，電感跟電容的消耗掉無效功率是可以互相抵銷的；相對的，電阻消耗的叫有效功率。而全部的功率則叫做「視在功率」，當然不是相加起來就好，而是像一個三角形一樣，有效跟無效是它的底跟高，這個視在功率就是它的斜邊。講這麼多，就是要跟大家說這個發電機上面寫的額定輸出「KVA」，也就是視在功率的單位「千伏安」是沒有用的。我們真正會用到的是有效功率，剩下的都是損失、損失、損失，他媽的損失。發電機一定會有這些損失，其實所有的電器都會有，所以這個視在功率必需乘以「功率因數」（還記剛剛說的三角形嗎？這就是它的cos）也就是銘牌上的「P.F.」，才是我們用到的容量。（然後補充一件事，所謂的半載容量不是除以二就好，這涉及電流對銅損跟鐵損的指數型關係，沒那麼直覺的算）無效功率的影響是非常深遠的，電廠可以改善它們的功率因數來避免無效功率吃掉發電的成本。作法就是並聯電容，剛剛有說過電容跟電感的功率是可以抵消的吧？正是因為這兩種東西會造成電流不同相，而我們的電器絕大部分都是「電感性」，所以才能用「電容」修正功率因數。（這部分可能有點難消化，雖然我想寫的科普一點，但是這部分的專業已經有點太深了，我不想簡化到失去重點）。但是真正的損失在使用者上是更嚴重的，家裡的電器我還真的想不到一樣是電容性的，通通都是電感性的。而這些損失，並不會出現在我們的帳單上，所以請放心，沒有陰謀。因爲電表只會算有效功率而已。但是這些損失發電公司是要自己吸收的，所以就會見到我們的電器都要經過國家認證，功率因數不能太低。有興趣的話，去拔拔看你家的吊扇，就會發現有一顆很大顆的電容在那個凸出來的地方，就是用來改善功率因數的。甚至在用電大戶像工廠、學校，法規會直接要求整個場域的功率因數要多高。講這麼多，只是想讓大家知道一下一個電廠的專業到底有多深，要做到事情有多少。這些都還只是理論皮毛，更別談更深入的實際狀況了。昨天一堆奇怪的言論，怎麼有辦法認為電廠是可以用一個開關關掉的，這不是你家的電腦，絕對有多層的防護，事出不是那麼簡單的。請不要在攻擊那些人員了，他們都盡力的在維護我們的權益，昨天那種緊急跳機的狀況，台電可以在那麼糟的備載下復電、機組也沒壞，這已經展現他們的高度專業了。倒是那些政務官，除了道歉辭職還會什麼了？尊重專業，才能有品質好的電力公司。而不是一昧的因為什麼都不懂而害怕、反對一切，又不願了解人家在做什麼。想要革命就要有比一般人更深的專業，我一直很尊重文組的專業，但這次的事件我缺一點也感受不到某些人願意尊重理組的專業。常嗆某些愛抱怨政治的理組，真的那麼看不下去，就帶著你的腦袋投入那個領域、帶著專業去改變。反核的至少多增廣自己對發電的知識好嗎？ ----- Sent from JPTT on my iPhone -- ※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc), 來自: 223.137.232.78 ※ 文章網址: https://www.ptt.cc/bbs/Gossiping/M.1502854445.A.675.html

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vancepeng

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aquaunder

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roncarrot

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