2022年7月2日 星期六

[雜談] P=VI 發電廠降壓導致電流變大造成電器容易損壞?

         "好多小動物都走了",最近停電跳電的新聞頻率變多,網路上常看到一個說法因為缺電的原因,所以台電降壓造成家裡電器損壞? 會常出現一個公式P=VI 因為輸出功率固定,所以降低電壓V所以電流I會上升造成電器發熱容易受損,聽起來很合理但仔細想想不太對,發電機的最大功率是固定的,那降壓省到了什麼?

        上網查了一些資料,大概可以整理一些比較容易理解的切入方向,大家可能對手搖發電手電筒或手搖發電機有印象,速度越快燈就越亮(速度快就是頻率快,台灣的家用電力系統是用60Hz),其實發電機組跟這小豬手動筒本質上沒有太大的區別,可以想像成把這小豬手電筒放大成巨人等級,然後一推巨人在發電廠每天壓著發電......



備載容量

        電力系統會常聽到備載容量,因為能量守恆所以發出來的電要等於消耗的電,例如平常有四戶人家會開燈用電每一戶使用550MW,四戶加起來剛好兩台發電機可以負荷,因為P=VI所以變電所電壓固定在110V,  每一戶輸入電流為5A,總輸出電流為20A. 






        此時另外一家突然睡醒他也要110V, 5A, 550MW的電,但能量不會無中生有,如果輸入功率不變的情況下那勢必電壓會往下降,造成電流過大造成變電所跳電,當然你可以叫後面發電機組轉快一點(輸出P變大)或平常在旁變沒事幹的發電機組3加入發電行列,如果發電廠是人在轉動發電機,人會臨時生病請假等,所以平常就員工數就要比實際需求要多一些,至於多多少合理這就是看整個用電規劃與鋒值電力的預估了。




降電壓為什麼省電

     既然如此那為什麼常常會有新聞在講台電偷偷降壓呢? 查了一下有一篇是電壓調降之節能技術探討.pdf (tgpf.org.tw)的文章寫到


        一般用電設備有分被動負載跟主動負載,被動負載很簡單就是電壓變小了,功率輸出也會跟著變小,燈泡就會變暗一點點,類似電熱器,電子爐具或吹風機就會輸出功率變小,吹頭髮可能要多吹個幾分鐘。

   這種方法總度數不會變,但瞬間功率會降下來,其實目的是要降低發電機的瞬間功率,就跟手搖發電機一樣,慢慢轉可以轉4小時才休息,但飆速轉可能幾分鐘就抽筋了。



  另外比較高級的的電器例如電腦,內部CPU, GPU都需要精準的電源供應,所以內部的變壓器會自己調節去"要電"(這裡是假設變壓器沒有轉換損耗),所以當電壓降了會要更多電流來維持相同功率,當然如果源頭發電廠給不出來就會造成過載跳電,要了也沒用,但突然不預期跳電可能再啟動的電壓過沖可能對家電損傷更大一些。





結論

  能量是守恆的,電廠沒有理由會在那邊降壓,降壓其實就預估備載容量可能不足於應付鋒值電壓,為了避免過載造成跳電造成電力中斷,降壓或降頻(手搖發電機就是轉慢一點)是不得不為的作法,燈泡暗一點至少還能看,吹風機弱一點就吹久一點至少還能吹,而且降壓否種程度下電器更不容易壞才對,但跳電後修復再啟動壞的東西可能更多。

  但有沒有缺電呢...........能量是守恆的,會降壓會跳電都有其中的原因(還是不要講太白等一下變成傳播假消息)

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