电力系统输变电为什么用三相?

　　电力系统输变电为什么用三相？因为发电机是三相的。
　　那发电机为什么是三相?那就要从发电机最开始的设计来 说，如果让我们来设计发电机，我们会考虑什么？假设大家都有基本的高中物理知识，知道发电机的核心原件就是一个矩形导体框切割磁力线从而产生电流，在一个圆周上放N个矩形框就是N相。
　　那么主要考虑点有:
　　1.发电机中的空间利用率(N越大越好)。
　　2.发电机中的同样材料(铜)的发电效率(N越大越好)
　　3.发电机中的每个相位之间的稳定性和波动性。(N越大越好)
　　4.输电线所需要的材料。(N越小越好)
　　5.发电，输电，用电等一系列环节的设备复杂程度。(N越小越好) 。
　　由此可知，N太小不行，太大也不行。最终通过人们的实验和实践证明 ：N=3才是最好的平衡点。
　　三相是交流电在不使用辅助设备能产生“稳定旋转磁场”的最小相数，这点最重要的。
　　三相交流电相位互差1200，相较于四相等其它相，二相中任意两相之间的线电压相同，使其较之单相交流电有很多优点，在发电、输配电以及电能转换为机械能方面都有明显的优越性。

　　再从经济上考虑：
　　采用三相是和成本直接相关的，相数越多，电力生产和运输的成本越高。
　　制造三相发电机、变压器较制造单相发电机、变压器省材料，而且构造简单、性能优良。又如，用同样材料所制造的三相电机，其容量比单相电机大50％。三相旋转电机的瞬时功率是恒定的，其瞬时转矩也是恒定的，运转就比较平稳;在输送同样功率的情况下，三相输电线较单相输电线，可节省有色金属25%，而目电能损耗较单相 输电时少。
　　使用4相、5相、6相不可以吗?当然可以。使用更多相时会使发电、输配电及用电环节变得复杂，输电线路根数要增加，发电机、变压器、电动机等设备也趋于复杂化，增加制造成本，当然大容量设备假定使用四相交流电单，从设备制造上也许会更合理，但电网就不同了。另外三相不平衡己经引起很多问题了，相数多了会引起更多的问题。

电力系统输变电用三相的原因：
a）旋转磁场：三相是交流电在不使用辅助设备能产生“稳定旋转磁场”的最小相数，这点最重要，有了旋转磁场其它的事情就好理解了......。也许有人说了不对，家用电器都用单相，没有旋转磁场小电机怎么会转？其实家用电器是利用通过电容时电流相位超前的特性从单相电源分出来一相与原来的一相产生旋转磁场，这点不符合上述条件吧？--不使用辅助设备能产生“稳定旋转磁场”
b）三相交流电相位互差120°，任意两相之间的线压相同，使其较之单相交流电有很多优点，它在发电、输配电以及电能转换为机械能方面都有明显的优越性。例如：制造三相发电机、变压器都较制造单相发电机、变压器省材料，而且构造简单、性能优良。又如，用同样材料所制造的三相电机，其容量比单相电机大50%，三相旋转电机的瞬时功率是恒定的，其瞬时转矩也是恒定的，运转就比较平稳；在输送同样功率的情况下，三相输电线较单相输电线，可节省有色金属25%，而且电能损耗较单相输电时少。
c）使用4相、5相、6相...不可以吗？当然可以。使用更多相时会使发电、输配电及用电环节变得复杂，输电线路根数要增加，发电机、变压器、电动机等设备也趋于复杂化，增加制造成本；当然大容量设备假定使用四相交流电单从设备制造上也许会更合理，但电网就不同了。另外三相不平衡已经引起很多问题了，相数多了会不会更困难？
d）类似的问题还有频率为什么是50Hz或60Hz？这也是在考虑综合成本的情况下确定的，频率太低电力转换成动力的效率就会太低，频率太高，输变电的损耗会增加以及远程输电的功率因数会下降，选择50Hz、60Hz也是有其道理的。

制造三相交流电机比制造同容量的单相电机省材料成本低三相电机工作好效率高；三相输电最经济；对称三相交流电路的瞬时功率不随时间变化与其平均功率相等。

因为三相电有很好的对称性，对电动机的启动和运行稳定有好处