正弦三相電路課件

9-4不對稱三相電路的分析和計算9-5三相電路的功率及其測量安全用電不對稱三相電路的概念例如，對稱三相電路的某一條端線斷開，或某一相負載發(fā)生短路或開路，電路都將失去原來的對稱性，成為不對稱三相電路三相電壓不對稱、三相線路阻抗不同、三相負載不對稱通常情況下，三相電源電壓，三根輸電線阻抗是對稱的，三相電路不對稱的主要原因是三相負載的不對稱造成的9-4不對稱三相電路的分析和計算不對稱三相電路實際上就是一般的正弦電路，可以用一般的正弦分析方法去分析和計算。原則：

根據(jù)不對稱三相電路結(jié)構(gòu)上的特點，往往先分析和計算電源中性點與負載中性點間的電壓，即負載中性點電位的位移來進行分析。例1：如圖所示電路，若中線斷開變成三相三線系統(tǒng)，試分析以下各情況負載的運行狀態(tài)：c:當照明負載有一相短路；a:當三相照明負載對稱時；b:當照明負載有一相開路而另兩相負載相同時；a:當三相照明負載對稱時；負載中性點的電位沒有位移，三相照明正常b:當照明負載有一相開路而另兩相負載相同時；A相及B相負載的電壓只有線電壓的一半，負載照明不正常。c:當照明負載有一相短路；A相與B相負載的電壓上升為線電壓，這兩相的負載會應電壓升高，電流增大而被燒壞。以上表明，負載負載中性點電位的位移反映了不對稱三相電路的特征，因此分析不對稱三相電路的問題，常常從分析負載中性點o’與電源中性點o之間的電壓著手。對例1所示的不對稱三相電路，通過分析和計算電源中性點與負載中性點間的電壓來進行分析利用節(jié)點電位分析法可得：照明電路能否采用三相三線制供電方式？討論ACB.........一層樓二層樓三層樓提問：若一樓全部斷開，二、三樓仍然接通,情況如何?若一樓全部斷開，二、三樓仍然接通,且負載對稱分析：設線電壓為380V。A相斷開后，B、C兩相串聯(lián)，電壓UBC(380V)加在B、C負載上。如果兩相負載對稱，則每相負載上的電壓為190V。ACB.........一層樓二層樓三層樓結(jié)果二、三樓電燈全部變暗，不能正常工作若一樓斷開，二、三樓接通。但負載不對稱，設二樓燈的數(shù)量為三層的1/4ACBR2R3結(jié)果：二樓燈泡上的電壓超過額定電壓，燈泡被燒毀；三樓的燈不亮實際的照明電路中各相負載不能保證完全對稱，所以絕對不能采用三相三線制供電，應該采用三相四線制供電（中線使星型聯(lián)接的不對稱負載得到相等的相壓），而且必須保證零線可靠，其上不允許接熔斷器、也不許接開關。照明電路的正確接法：每層樓的燈相互并聯(lián),然后分別接至各相電壓上。設電源電壓為:則每盞燈上都可得到額定的工作電壓220V。ACB.........一層樓二層樓三層樓

例3

圖（a）所示電路是用來測定三相電源相序的儀器,稱為相序指示器。任意指定電源的一相為A相,把電容C接到A相上,兩只白熾燈接到另外兩相上。設R=1/ωC,試說明如何根據(jù)兩只燈的亮度來確定B、C相。解這是一個不對稱的星形負載聯(lián)結(jié)電路。設

顯然,,從而可知,較亮的燈接入的為B相,較暗的為C相。9-5三相電路的功率及其測量

三相電路中，三相負載的有功功率等于各相負載有功功率之和。即

每相負載的功率

當三相負載對稱時，每相功率相同，

對于Y形聯(lián)結(jié)，

代人上式，得對于△形聯(lián)結(jié)，

代入上式也可得以上結(jié)果。

三相電路總的無功功率為各相無功功率之和每相無功功率為對稱三相負載

三相電路的視在功率對稱三相電路例1：一臺三相異步電動機，輸出功率為7.5kW。接在線電壓為380V的線路中，功率因數(shù)為0.86，效率為86%，試求正常運行時的線電流。

則解：三相異步電動機是對稱三相負載，輸出功率為：例2：三相對稱負載作三角形聯(lián)結(jié)，UL=220V，當S1、S2均閉合時，各電流表讀數(shù)均為17.32A，三相功率P=4.5kW，試求:ZCAAAAS1S2ZABZBCCAB1)每相負載的電阻和感抗；

2)S1合、S2斷開時,各電流表讀數(shù)和有功功率P；

3)S1斷、S2閉合時,各電流表讀數(shù)和有功功率P。24解：(1)由已知條件可求得ZCAAAAS1S2ZABZBCCAB252)S1閉合、S2斷開時

IA=IC=10AIB=17.32A

流過電流表A、C的電流變?yōu)橄嚯娏鱅P，流過電流表B的電流仍為線電流IL。

因為開關s均閉合時每相有功功率P=1.5kW

當S1合、S2斷時，ZAB、ZBC的相電壓和相電流不變，則PAB、PBC不變。P=PAB+PBC=3kWS1AAAS2ZABZCAZBCCAB26IB=0A3)S1斷開、S2閉合時ZABZBCZCAACI1I2I1

仍為相電流IP

I2

變?yōu)?/2IP

。

IA=IC=10A+5A=15A

I2變?yōu)?/2IP，所以AB、BC相的功率變?yōu)樵瓉淼?/4。

P=1/4PAB+1/4PBC+PCA

=0.375W+0.375W+1.5W

=2.25kWAAAS1S2ZABZBCZCAABC三相功率的測量三種測量方式：一功率表法兩功率表法三功率表法一功率表法測三相電路的有功功率，是用一個功率表測三相電路中一相的功率，因此，這種測量方式只適用于對稱三相電路的有功功率的測量。對于三角形聯(lián)接的對稱三相電路，用一個功率表測量其有功功率時，常常要外接一個星型聯(lián)接的電容電路，即人為制造一個中性點。功率表的電流線圈就接線電流，功率表的電壓線圈就接星型聯(lián)接的相電壓。也就是說測量其等效星型聯(lián)接的一相負載上的有功功率。一功率表法兩功率表法測量三相電路的有功功率需滿足條件：iA+iB+iC=0用的比較普遍，既可以測量對稱三相電路的有功功率，也可以測量三相三線制的不對稱三相電路的有功功率。兩表法測量功率的原理：結(jié)論：三相總功率等于兩表測得數(shù)據(jù)之和。每單個功率表的讀數(shù)沒有意義，三相總功率等于兩表測得數(shù)據(jù)之和三個功率表測量三相電路的有功功率三相總功率為三個功率表測得數(shù)據(jù)的總和由于所用的功率表偏多，在實際中用的表較少電機ACB例：已知：電機的功率為2.5kW,

設電機為星形接法，N為其中點，電源線電壓為380V，各相對稱。求：功率表W1、W2的讀數(shù)。電機ACB（1）求電流大小34ACBZBZAZCN設：（2）求電流、電壓的相位關系電流則：35間的相位差已知電機的

ACBZBZAZCN36同理，由相量圖可得知間的相位差安全用電一、電流對人體的作用二、常用的安全措施一、電流對人體的作用

觸電：人體因觸及高電壓的帶電體而承受過大的電流，以致引起死亡或局部受傷的現(xiàn)象。觸電對人體的傷害程度，與流過人體電流的頻率、大小、通電時間的長短、電流流過人體的途徑、以及觸電者本人的情況有關。

觸電事故表明，頻率為50~100Hz的電流最危險，通過人體的電流超過50mA(工頻)時，就會產(chǎn)生呼吸困難、肌肉痙攣、中樞神經(jīng)遭受損害從而使心臟停止跳動以至死亡；電流流過大腦或心臟時，最容易造成死亡事故。

觸電傷人的主要因素是電流，但電流值又決定于作用到人體上的電壓和人體的電阻值。

通常人體的電阻為800

至幾萬歐不等。通常規(guī)定36V以下的電壓為安全電壓，對人體安全不構(gòu)成威脅。

常見的觸電方式有單相觸電和兩相觸電。人體同時接觸兩根相線，形成兩相觸電，這時人體受380V的線電壓作用，最為危險。

單相觸電是人體在地面上，而觸及一根相線，電流通過人體流入大地造成觸電。此外，某些電氣設備由于導電絕緣破損而漏電時，人體觸及外殼也會發(fā)生觸電事故。二、常用的安全措施

為防止發(fā)生觸電事故，除應注意開關必須安裝在火線上以及合理選擇導線與熔絲外，還必須采取以下防護措施。

(1)正確安裝用電設備。電氣設備要根據(jù)說明和要求正確安裝，不可馬虎。帶電部分必須有防護罩或放到不易接觸到的高處，以防觸電。

(2)電氣設備的保護接地。把電氣設備的金屬外殼用導線和埋在地中的接地裝置連接起來，叫做保護接地，適用于中性點不接地的低壓系統(tǒng)中。電氣設備采用保護接地以后，即使外殼因絕緣不好而帶電，這時工作人員碰到機殼就相當于人體和接地電阻并聯(lián)，而人體的電阻遠比接地電阻大，因此，流過人體的電流就很微小，保證了人身安全。

(3)電氣設備的保護接零。保