電工第四三相修改

1、5.1 5.1 三相三相交流電的交流電的基本概念基本概念5.3 5.3 三相三相負(fù)載的連接負(fù)載的連接第5章 三相電路 熟悉三相電路的兩種接線方式，掌握三相電路中電壓、電流的相值與線值之間的大小和相位關(guān)系；熟悉三相電路對稱與不對稱情況下的分析計算方法；掌握三相電路中各種功率關(guān)系；進一步理解相量法并掌握其在三相電路中的應(yīng)用。本章的學(xué)習(xí)目的和要求 現(xiàn)代電力工程上幾乎都采用三相四線制。三相交流供電系統(tǒng)在發(fā)電、輸電和配電方面具有很多優(yōu)點，因此在生產(chǎn)和生活中得到了極其廣泛的應(yīng)用。 NSXBYCZA三相定子繞組在)120sin()240sin()120sin(sinmmCmBmAtEtEetEetEe尾端：

2、尾端： X Y Z首端：首端： A B C 電路分析中很少用電動勢，通常用電壓來表示。以A相繞組的感應(yīng)電壓為參考正弦量，則發(fā)電機的三相感應(yīng)電壓分別為：)120sin()120sin(sinmCmBmAtUutUutUu 三相感應(yīng)電壓用波形圖和相量圖可分別表示為：u0TuAuBuCt120120120UBUAUC顯然三個電壓大小相等，頻率相同，相位互差120。 三個，彼此電角度的單相正弦量稱為。對稱三相交流電壓用相量可表示為：1201200CBAUUUUUU 由對稱三相電壓的波形圖和相量圖可看出：0CBAuuu 對稱三相交流電在相位上的先后順序稱為。我們把相序稱為或順序；把稱為或逆序。電力系統(tǒng)中

3、通常采用正序。0CBAUUUV)30/220BUCAUU、)(Atu)(Btu)(Ctu對稱三相電源已知，（1）試寫出； （2）寫出的表達式，（3）作相量圖。V150220 V90220) 1 (CAUU、 V)150sin(2220)( V)30sin(2220)( V)90sin(2220)( )2(CBAttuttuttu（3） AU CU BU了解三相電源兩種連接方式的特點，熟悉兩種 連接方式下線、相電壓的關(guān)系及三相四線制。5.2.1 三相電源的Y形連接AUCUBUXZYABUBCUCAU 其中由電源繞組尾端公共連接點引出的導(dǎo)線稱為，由電源繞組首端引出的導(dǎo)線稱為 圖中電源繞組首端指向尾

4、端的電壓稱為(即火線與零線之間的電壓)。 圖中火線與火線之間的電壓稱為。 電源繞組按上述方式聯(lián)接，構(gòu)成的供電體系稱為。AUCUBUXZYABUBCUCAU 從連接圖可知，電源作Y型三相四線制供電時，可向負(fù)載提供火線與零線之間的和火線與火線之間的。-UBUABUC-UBCUA-UCA303030三個電源相電壓總是對稱的，而三個線電壓與相電壓之間的關(guān)系為：顯然三個線電壓也是的。)()()(ACACCACBCBBCBABAABUUUUUUUUUUUUUUU相電壓和線電壓相電壓和線電壓之間的關(guān)系如何之間的關(guān)系如何？ 線電壓和相電壓之間的關(guān)系由相量圖可以定量地分析出相、線電壓之間的關(guān)系為：3033033

5、03CCABBCAABUUUUUU 顯然，線電壓在數(shù)量上是相電壓的1.732倍；在相位上超前與其相對應(yīng)的相電壓30電角。30 3plUU 工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和日常生活中，多數(shù)用戶使用的電壓等級通常是：V220 V380PlUU、lpII 線電流和相電流之間的關(guān)系 5.2.2 三相電源的形連接ABUBCUCAU 三相電源繞組首尾相連組成閉環(huán)，在三個連接點處向外引出三根火線，即構(gòu)成連接。 顯然，電源繞組接時總有：即：。 實際電源連成接時，由于三相電源繞組的感應(yīng)電壓對稱，所以電源回路內(nèi)部無電流，但若有。因此，實際三相電源繞組作接時，為確保無誤，一般要先把3個電源繞組留一個開口，開口處連接一個阻抗極大的電壓表

6、表，當(dāng)電壓表讀數(shù)為零時說明連接無誤，這時才能將開口合攏。XZYABC線電壓是相電壓的在線電壓與其相對應(yīng)的相電壓電角。驗電筆的正確握法如下圖示：驗電筆的正確握法如下圖示：你能說出對稱你能說出對稱三相交流電的三相交流電的特征嗎？特征嗎？三相四線制供電體制三相四線制供電體制中，你能說出線、相中，你能說出線、相電壓之間的數(shù)量關(guān)系電壓之間的數(shù)量關(guān)系及相位關(guān)系嗎？及相位關(guān)系嗎？ 如何用驗電筆或如何用驗電筆或400V400V以上以上的交流電壓表測出三相四線制的交流電壓表測出三相四線制供電線路上的火線和零線？供電線路上的火線和零線？電筆頭與被測導(dǎo)線電筆頭與被測導(dǎo)線接觸時，使氖管接觸時，使氖管（或端（或端線），

7、不發(fā)光的是線），不發(fā)光的是。三個電角的單相正弦交流電的組合。利用線電壓和相電壓的數(shù)量關(guān)系，用電壓表利用線電壓和相電壓的數(shù)量關(guān)系，用電壓表連測三次即可確定其火線和零線。連測三次即可確定其火線和零線。了解對稱和不對稱三相負(fù)載的概念，掌握兩種連接方式下電路分析的特點，理解兩種連接方式下線、相電壓、線相電流的關(guān)系及中線的作用。5.3.1 三相負(fù)載的三相負(fù)載的Y形連接形連接BAUCBUACUZAZBZCAUCUBUAUCUBUZLZLZLZLAINIBICI對稱三相電源繞組的若電路中ZL=0時，則UA=UA，中線電壓UNN=0。對稱三相負(fù)載的概念：ZZZZZCBAB IC IA IN IAN IBN I

8、CN IA UB UC UAIZZZABCNNZLZNZLZL電源電源火線上通過的電流火線上通過的電流稱為稱為負(fù)載中通過的電流負(fù)載中通過的電流稱為稱為CBAN IIII 如果三相電路輸電線上阻抗不能忽略時，存在中點電壓uNN，根據(jù)結(jié)點電壓法可得其相量計算式為：ZZZZZZUZZUZZUU1111 NLCLBLANN此時各相負(fù)載中通過的電流：LNNCCLNNBBLNNAA ZZUUIZZUUIZZUUI， 當(dāng)三相電路對稱時，上式中的分子為零，就有：0 NNU 即三相電路對稱時。ZZZZZZUZZUZZUU1111 NLCLBLANN對稱時各相負(fù)載中通過的電流：LCCLBBLAA ZZUIZZUI

9、ZZUI，在本門課中，一般認(rèn)為在本門課中，一般認(rèn)為ZL=0三相對稱時的中線電流：0 CBANIIII 從電流的觀點來看，對稱時中線為零相當(dāng)于開路。因此，在對稱三相電路中，電源線電壓為380V，對稱負(fù)載Y接，Z=3+j4，V22033803plUU設(shè)V0220AUV120220BUV120220CU根據(jù)對稱關(guān)系：求： 各相負(fù)載中的電流及中線電流。 1 .53543jZA1 .53441 .5350220AAZUI有根據(jù)可得：A1 .17344BIA9 .6644CI 此例告訴我們，對稱三相電路的計算可歸結(jié)為一相電路來計算，其它兩相則可根據(jù)對稱關(guān)系直接寫出。0CBANIIII對稱三相Y接電路計算原

10、則1、由于三相電路對稱，因此各相負(fù)載的端電壓和電流 也是對稱的，三相電路的計算可歸結(jié)為一相進行；2、根據(jù)電路給定條件確定參考相量，一般選A相電壓；3、應(yīng)用單相電路的分析方法求出A相電路的待求量；4、根據(jù)對稱關(guān)系寫出其它兩相的待求量；Y形不對稱三相電路的分析(1)無中線情況 若三相電路不對稱，作Y形連接且又無中線時，電路如下圖所示： 由相量圖分析可知，三相負(fù)載不對稱時且無中線時，中點電壓不再為零，這一現(xiàn)象稱為。中點發(fā)生偏移時，各相負(fù)載端電壓 CUBUUAUNNNNUAUBUCUNN有UA=UAUNN 同理可得UB和和UC ANNZAUAA IBZBUBB ICZCUCC IUAUBUC 圖示電路

11、為不對稱三相負(fù)載Y接，試分析(1)當(dāng)ZN=0； (2)ZN=3+j4 ；(3)ZN=時的線電流情況。3+j2V0220AUCUBUZNAINIBICI4+j42+jA7 .33617 .3361. 30220230220AjI0NNU由于ZN=0，所以A1659 .384566. 512022044120220BjIA4 .934 .986 .26236. 21202202120220CjIV120220V120220V0220CCBBAAUUUUUU(1)當(dāng)ZN=0時：(2)當(dāng)ZN=3+j4時，中點電壓不等于零時：V1196 .501111CBANCCBBAANNZZZZZUZUZUUV3

12、.10248NNAAUUUV70250NNBBUUUA2 .2635. 6CBANIIIIV133198NNCCUUUA447 .687 .3361. 33 .10248AIA1152 .444566. 570250BIA4 .1066 .886 .26236. 2133198CI(3)當(dāng)ZN=時，中線開路，IN=0時：V1153 .61111CBACCBBAANNZZZZUZUZUUV13253NNAAUUUV109260NNBBUUUV122159NNCCUUUA7 .461 .707 .3361. 313253AIA154464566. 5109260BIA4 .951 .716 .26

13、236. 2122159CI Y接不對稱電路的特點2、ZN0時，必然存在中點電壓，各相端電壓不平衡。3、無中線當(dāng)ZN=時，負(fù)載中點發(fā)生較大偏移，造成各相負(fù)載端電壓嚴(yán)重不平衡，且各相牽制，彼此影響。 顯然，三相電路不對稱且又無中線時，中點電壓不再為零。若中點電壓較大時，將造成有的負(fù)載相電壓過低不能正常工作；有的負(fù)載相電壓過高使電器有燒損的可能，即此時各相負(fù)載由于端電壓不平衡均不能正常工作。1、ZN=0：負(fù)載電流不對稱，但各相獨立，互不影響。三相不對稱電路實例分析每組燈相互并聯(lián),然后分別接至各相電壓上。設(shè)電源電壓為：V220380PUUl 當(dāng)有中線時，每組燈的數(shù)量可以相等也可以不等，但每盞燈上都可

14、.一組一組二組二組三組三組若三相不對稱，若三相不對稱，能否去掉中線？能否去掉中線？無中線且一相開路時的情況分析 如果中線斷開，設(shè)A相燈負(fù)載又全部斷開，此時B、C兩相構(gòu)成串聯(lián)，串聯(lián)負(fù)載。 若B、C相對稱，各相端電壓為190V，均低于額定值220V而不能正常工作；若B、C相不對稱，則而不能正常發(fā)光，則易燒損。A.A相相BCNB相相C相相iA.A相相BCNB相相C相相顯然，三相四線制Y接電路中， 如果中線斷開，設(shè)又發(fā)生A相短路，此時B、C相都會與短接線構(gòu)成通路，兩相端電壓均為線電壓380V，因此。 由此可得，由此可得，是是使使Y接不對稱三相接不對稱三相負(fù)載負(fù)載的端電壓的端電壓保持對稱保持對稱無中線且

15、一相短路時的情況分析 由上例分析可得：負(fù)載不對稱且又無中線時，負(fù)載上將得到大小不等的電壓，有的超過用電設(shè)備的額定電壓，有的達不到額定電壓，各相負(fù)載均不能正常工作。對于照明電路這類三相不對稱電路而言： 前面分析可知，中線的作用在于：使的得到。 因此，為確保中線(零線)在運行中安全可靠不斷開，中線上5.3.2 三相負(fù)載的形連接 圖示為電源 “Y”接，負(fù)載為形連接的對稱三相電路。A IB IC IANUABUBCUCABCZZZBA IAC ICB I 由于三相電路對稱，所以三個相電流和三個線電流必然都是對稱的。設(shè):120 120 0PACPCBPBAIIIIII，對A、B、C三個結(jié)點分別列寫KCL

16、方程可得：A IB IC IANUABUBCUCABCZZZBA IAC ICB ICBACCBACBBACBAAIIIIIIIII-IBCIAICA-IBIAB-IC303030BAICBIACI 由相量圖分析可得：。負(fù)載時：cos3ppIUP CBAPPPP三相總有功功率： 3ppIIUUll，星形接法時：cos3llIUP 又有和接法有和接法有無關(guān)系？無關(guān)系？ 3 ppIIUUll，三角形接法時： 對稱三相電路的功率llllllIUSIUQIUP3sin3cos3 注意有功功率的單位是；無功功率的單位是視在功率的單位是。三相電路不對稱時，三相電路的功率：22CBACBAQPSQQQQPPPP對稱三相電路的瞬時功率是一個常量，即：cos3PPCBAIUpppp 顯然三相不對稱時，。1、三相電源一般都是對稱的，而且大多采用三相四線制供電方式。2、三相負(fù)載有星形和三角形兩種連接方式。其中Y形連接且負(fù)載對稱時：303P PUUIIll，形連接負(fù)載對稱時：303P PIIUUll，3、負(fù)載不對稱時，各相電壓、電流應(yīng)單獨計算。4、三相電路的計算特別要。5、求電表讀數(shù)時，可只算有效值，不算相位。6、三相三線制電路無論對稱與否，其總有功功率均可采用二瓦計法進行測量。 二瓦計法測三相電路功率如何