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法學與無限大母線同步發電機的執行
什麼是無限大母線？
通常，在電力系統中，多個同步發電機或交流發電機並聯執行。這些發電機可能位於不同的地方。
位於同一地點的一組發電機可以視為一臺大型發電機。
同樣，連線到同一母線但由低電抗輸電線路隔開的交流發電機也可以視為一臺大型機器。
該電力系統的容量非常大，其端電壓和頻率可以認為是恆定的。單臺發電機或單臺小型負載的連線或斷開不會影響電壓和頻率的大小和相位。因此，電力系統表現得像一臺具有幾乎為零的內阻和無限轉動慣量的巨型發電機。這種無論負載如何，電壓和頻率都保持恆定的系統被稱為**無限大母線系統**或**無限大母線**。無限大母線的定義如下：
無限大母線是一個如此巨大的電力系統，其電壓和頻率無論從中汲取或向其供給多少有功功率和無功功率都保持恆定。
當一臺交流發電機與無限大母線並聯執行，且其勵磁電壓發生變化時，機器的功率因數會發生變化。但是，勵磁的變化不會改變系統中保持恆定的端電壓。
無限大母線的特性
無限大母線的特性如下：
無限大母線的頻率保持恆定，因為轉動慣量太大，以至於進入的機器無法改變系統的速度。
無限大母線的端電壓保持恆定，因為進入的機器太小，無法增加或減少它。
無限大母線的同步阻抗非常小，因為該系統由大量並聯連線的交流發電機組成。
連線到無限大母線的交流發電機的執行特性
連線到無限大母線的交流發電機具有以下執行特性：
交流發電機的端電壓和頻率由其連線的電力系統控制。
交流發電機的勵磁控制著交流發電機向無限大母線提供的無功功率。交流發電機勵磁的增加會增加交流發電機的無功功率輸出。
交流發電機向無限大母線提供的有功功率由**交流發電機的調速器設定點控制**。
獲得無限大母線
該圖顯示了n臺交流發電機連線到無限大母線。
無限大母線電壓保持恆定的證明
設
𝑉 = 母線端電壓
𝐸 = 各交流發電機的感應電動勢
𝑍𝑠 = 各交流發電機的同步阻抗
𝑛 = 並聯的交流發電機數量
因此，系統的電壓方程為
$$\mathrm{𝑉 = 𝐸 − 𝐼𝑍_{𝑠\:(𝑒𝑞)} … (1)}$$
其中，
$$\mathrm{𝑍_{𝑠\:(𝑒𝑞)} =\frac{𝑍_{𝑠}}{𝑛}… (2)}$$
從公式 (2) 可知，當n非常大時，則
$$\mathrm{𝑍_{𝑠\:(𝑒𝑞)}→0;\:\:\:and\:\:\:∴𝐼𝑍_{𝑠\:(𝑒𝑞)}→0}$$
$$\mathrm{∴\:𝑉 = 𝐸\:(常數) … (3)}$$
無限大母線頻率保持恆定的證明
設
$$\mathrm{𝐽 = 各交流發電機的轉動慣量}$$
那麼，所有n臺並聯執行的交流發電機的總轉動慣量為
$$\mathrm{\sum\:𝐽 = 𝐽 + 𝐽 + ⋯ + 𝐽 (𝑛次) = 𝑛𝐽 … (4)}$$
$$\mathrm{∴\:交流發電機的加速度 =\frac{加速轉矩}{轉動慣量}}$$
$$\mathrm{\Rightarrow\:交流發電機的加速度 =\frac{τ𝑎}{\sum 𝐽}=\frac{τ𝑎}{𝑛𝐽}… (5)}$$
從公式 (5) 可知，如果n非常大，則nJ非常大，因此
$$\mathrm{交流發電機的加速度\:→\:0}$$
因此，機器的速度是恆定的。因此，頻率是恆定的。
因此，為了獲得實際母線系統（即無限大母線）的恆定電壓和恆定頻率，並聯連線的交流發電機數量應儘可能多。
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