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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,三相电源、负载连接方式及其电路分析,三相交流电路,主要授课内容,第,1,章,三相电源、负载连接方式及其电路分析三相交流电路主要授课内容第,三相交流电路,现代电力工程上几乎都采用三相四线制。三相交流供电系统在发电、输电和配电方面都具有很多优点，因此在生产和生活中得到了极其广泛的应用。,学习本章要求理解对称三相交流电的概念；熟悉三相电路中相、线电压电流的关系；掌握对称三相电路的分析和计算方法；重点理解中线的作用；了解不对称三相电路的简单分析方法。,第,1,章,三相交流电路 现代电力工程上几乎都采用三相四线,第,3,章 三相交流电路,3.1,三相电源的连接方式,3.2,三相负载的连接方式,3.3,三相电路的功率,第,1,章,第3章 三相交流电路3.1 三相电源的连接方式3.2 三,3.1,三相电源的连接方式,1.,对称三相交流电,N,S,X,B,Y,C,Z,A,三绕组在,空间位置互差,120,o,定子,转子,转子装有磁极并以,的速度旋。三个线圈中便产生三个单相电动势。,三相交流发电机示意图,尾端：,X,Y,Z,首端：,A,B,C,第,3,页,3.1 三相电源的连接方式1.对称三相交流电NS,对称三相交流电波形图,u,0,T,u,A,u,B,u,C,t,大小相等，频率相同，相位互差,120,。,对称三相交流电,的特征,120,120,120,U,B,U,A,U,C,对称三相电压相量图,第,3,页,对称三相交流电波形图u0TuAuBuCt大小相等，频率相同,三相电源,Y,接时可向负载提供两种电压,2.,三相电源的星形（,Y,）连接方式,（中线）或（零线）,（火线）或（相线）,（火线）,（火线）,三相四线制供电方式,A,C,B,N,相电压,U,P,线电压,U,l,X,Y,Z,u,A,u,B,u,C,第,3,页,三相电源Y接时可向负载提供两种电压2.三相电源的星形（Y）,火线,对,零线,间的电压。,三个相电压是对称的,U,P,相量图,X,Y,Z,u,A,u,B,u,C,A,C,B,N,相电压,：,120,120,120,U,BN,U,AN,U,CN,第,3,页,火线对零线间的电压。三个相电压是对称的UP相量图XYZuAu,火线,对,火线,间的电压。,三个线电压也是对称的，且超前与其相对应的相电压,30,电角。,U,l,相量图,X,Y,Z,u,A,u,B,u,C,A,C,B,N,线电压,：,-U,BN,U,AB,U,CN,-,U,BC,U,AN,-,U,CA,注意规定的正方向,相、线电压关系式,第,3,页,火线对火线间的电压。三个线电压也是对称的，且超前与其相对应的,线电压与相电压的通用关系表达式：,在日常生活与工农业生产中，多数用户的,电压等级为,:,三相电源绕组还可以连接成三角形，但电源绕组三角接时只能向负载提供一种电压：,电源线电压,U,l,=,绕组的感应电压,U,P,。,第,3,页,线电压与相电压的通用关系表达式：在日常生活,数量上,线电压是相电压的,1.732,倍；,在,相位上超前,线电压超前与其相对应的相电压,30.,验电笔的正确握法如下图示：,你能说出对称三相交流电的特征吗？,你会做吗？,三相四线制供电体制中，你能说出线、相电压之间的数量关系及相位关系吗？,如何用验电笔或,400V,以上,的交流电压表测出三相四线制,供电线路上的火线和零线？,电笔头与被测导线接触时，使氖管,发光的是火线,（或端线），不发光的是,零线,。,电表可利用火线与零线之间的数量关系判断出火线和零线。,三个,最大值相等、角频率相同、相位上互差,120,的正弦交流电。,第,3,页,数量上线电压是相电压的1.732倍；在相位上超前线电,3.2,三相负载的连接方式,三相负载的一端连在一起与零线相接；另一端分别与火线相接的方式称为：,星形接法,负载有两种接法,:,A,C,B,N,Z,Z,Z,A,C,B,Z,Z,Z,三相负载的首尾相连成一个闭环，然后与三根火线相接的方式称为：,三角形接法,第,3,页,3.2 三相负载的连接方式三相负载的一端连在一起与零线相接；,1.,负载的,Y,形连接,:,A,C,B,N,Z,Z,Z,u,A,u,B,u,C,线,电流,i,C,i,B,i,A,相,电流,Y,接,负载的端电压,等于,电源相电压,；,负载中通过的电流称为,相电流,I,P,；,i,N,中线,电流,三相电源,对称,、三相,Y,接负载也,对称,的情况下，三相负载电流也是,对称,的，此时,中线电流为零,。,火线上通过的电流称为,线电流,I,l,；,中线上通过的电流称为,中线电流,I,N,；,各相负载中通过的电流分别为：,中线电流：,显然,第,3,页,1.负载的Y形连接:ACB NZZZuAuBuC线电流iCi,电源线电压为,380V,，三相对称负载,Y,接，,Z=3+j4,求：各相负载中的电流及中线电流。,设,例,：,解,：,根据,对称关系,可得：,由此例可得，对称三相电路的计算可归结为一相电路计算，其它两相根据对称关系可直接写出。,第,3,页,电源线电压为380V，三相对称负载Y接，Z=3+,负载对称时,问题及讨论,Y,形连接三相完全对称时，零线可以取消。,称为三相三线制。,中线是否可以去掉？,答：,A,Z,Z,Z,C,B,第,3,页,负载对称时问题及讨论Y形连接三相完全对称时，零线可以取消。中,应用实例,-,照明电路,正确接法,:,每组灯相互并联,然后分别接至各相电压上。设电源电压为：,当有中线时，每组灯的数量可以相等也可以不等，但每盏灯上都可,得到额定的工作电压,220V,。,A,.,.,.,一组,二组,三组,C,B,N,若三相不对称，能否去掉中线？,第,3,页,应用实例-照明电路正确接法:每组灯相互并联,然后分别接至各,如果三相照明电路的,中线因故断开，当发生一相灯负载全部断开时或一相发生短路，电路会出现什么情况？,分析,如果,中线断开,，设又发生,A,相短路,，此时,B,、,C,相都会与短接线构成通路，两相端电压均为线电压,380V,，因此,B,、,C,相由于,超过额定值而烧损,。,由此可得，,中线的作用,是使,Y,接不对称三相负载的端电压保持对称。,三相四线制,Y,接电路中，,中线不允许断开！,如果,中线断开,，设,A,相灯负载又,全部断开,，此时,B,、,C,两相构成串联，其端电压为电源线电压,380V,。,若,B,、,C,相,对称,，各相端电压为,190V,，均低于额定值,220V,而,不能正常工作,；若,B,、,C,相,不对称,，则负载多（电阻小）的一相,分压少而不能正常发光,，负载少（电阻大）的一相,分压多则易烧损,。,*,第,3,页,如果三相照明电路的中线因故断开，当发生一相灯负载,关于零线的结论,负载不对称而又没有中线时，负载上可能得到大小不等的电压，有的超过用电设备的额定电压，有的达不到额定电压，都不能正常工作。比如，,照明电路中各相负载不能保证完全对称，所以绝对不能采用三相三相制供电，而且必须保证零线可靠。,中线的作用在于，使星形连接的不对称负载得到相等的相电压。为了确保零线在运行中不断开，其上,不允许接保险丝也不允许接刀闸,。,第,3,页,关于零线的结论 负载不对称而又没有中线时，负载上可能得到,1.,负载的,形连接,:,u,AB,u,BC,u,CA,接,负载的端电压,等于,电源,线电压,；,负载中通过的电流称为,相电流,I,P,；,火线上通过的电流称为,线电流,I,l,；,各相负载中通过的电流分别为：,各线电流与相电流的关系为：,A,C,B,Z,Z,Z,线,电流,i,C,i,B,i,A,相,电流,i,AB,i,BC,i,CA,第,3,页,1.负载的形连接:uABuBCuCA接负载的端电压等于电,电流相量图,-I,BC,I,A,I,CA,-,I,B,I,AB,-,I,C,三相电源,对称,、三相,Y,接负载也,对称,的情况下，三相负载中的,相电流,i,AB,、,i,BC,、,i,CA,也是,对称,的，火线上通过的三个,线电流,i,A,、,i,B,、,i,C,也,对称,。,由相量图还可看出，在三相对称情况下，,线电流是相电流的,1.732,倍，相位滞后与其相对应的相电流,30,。,由相量图可看出：,线、相电流关系式为：,第,3,页,电流相量图-IBCIAICA-IBIAB-IC,负载,对称,时：,三相总有功功率：,星形接法时：,三角形接法时：,3.3,三相电路的功率,和接法有,无关系？,第,3,页,负载对称时：三相总有功功率：星形接法时：三角形接法时：3,有功功率：,无功功率：,视在功率：,在三相负载对称的条件下，三相电路的功率：,如何用两个瓦特表测三相电路的功率？,U,V,W,M,3,W,1,W,2,测量方法如图示,在两瓦计法测量中，单独一个功率表的读数无意义！,第,3,页,有功功率：无功功率：视在功率：在三相负载对称的条件下，三相电,1.,接零保护规定用于,380V/220V,三相中性点接地的供电系统中。,在三相四线制中点接地的系统中，低压电气设备按,Y,连接时，从负载中点引出导线，连接某些测量、保护作信号电路；或者让电源中点（零线）与设备外壳连接，这种保护称为,接零保护,。,安全用电,将电气设备的金属外壳及构架，与接地装置良好连接的保护称为,接地保护,。当电气设备的绝缘损坏使设备的金属外壳带电时，由于人体是与接地装置并联，且人体电阻（最小,800,）,远大于接地电阻（,4,），因此人接触到带电的外壳并不会触电。,2.,接地保护规定用于中性点不接地的三相供电系统中。,一些家用电器常常没有接零保护，室内单相电源插座也往往没有保护零线插孔。这时在室内电源进线上，用漏电保护自动开关，可以起到安全保护作用。,第,3,页,1.接零保护规定用于380V/220V三相中性点接地的供电系,
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