第十三章三相电路.docx

1、第十三章三相电路第十三章 三相电路第一节 三相电路概述在目前的电力系统中，广泛采用的是三相制供电。一、 三相电路和三相电源：三相电路是由三个特定电源按一定的连接方式供电的电路。三个电源的频率相同、振幅相等、在相位上依次相差120。这组电源称为对称三相电源。如图11-1-1。正极性分别为A、B、C，负极性分别为X、Y、Z。每一个电源称作一相，依次为A相、B相、C相，分别记为uA、uB、uC。三相电压在相位上有超前、滞后之分，其超前、滞后的次序称作相序。如果ABC依次超前120，称为正相序，反之为负相序。设A相电源为参考正弦量，各电压表达式为：其相量表达式为： 相量图如11-1-2。二、 三相电源

2、的连接方式：分为星形和三角形两种连接方式。1、 星形连接，如图11-1-3。 相电压、线电压之间的关系如图11-1-4。 2、 三角形连接，如图11-1-5。在三角形连接中，线电压等于相电压。三、 负载的连接方式：分为星形和三角形两种连接方式（略）。在三相供电电路中，根据需要有多种供电电路：星星连接的三相四线制电路、星星连接的三相三线制电路、星角连接的三相三线制电路、角星连接的三相三线制电路、角角连接的三相三线制电路以及复杂的三相供电系统。第二节 对称三相电路的特点及计算一、 对称三相电路：由对称的三相电源，对称的三相负载和相等的端线阻抗组成。二、 对称三相四线制（YY）供电系统，电路如图11

3、-2-1（a）。可以证明N与N等电位。因此各相电流、相电压分别为：正是由于这些特点，可将对称三相电路划归为一相进行计算，如A相计算电路图11-2-1（b）。三、三线制的对称电源（但未知接法）：如图11-2-2(a)。四、三相三线制Y系统：如图11-2-3。已知对称电源的相电压和对称的角接负载。求：各负载的相电流、线电流、相电压、线电压。分两种情况讨论：（1） ZL=0。电路如图11-2-3（b）。此时，负载两端的电压等于电源的线电压，则相电流可直接求出如下：（2） 当线路阻抗不可以忽略时，必须对负载进行Y变换，又可以按照YY连接的三相四线制系统进行计算。【例11-1】负载Z=19.2+j14.

4、4，线路阻抗ZL=3+j4接在线电压380V的对称三相电源上，如图例11-1（a）。求：负载的相电流、线电流、相电压。【解】(1)首先把角接负载转换成星形，其中Z=Z/3=6.4+j4.8。为了方便，设线电压:(2)角接负载的相电流（回原电路）：可以推得：对于一个对称三相电路，不管多复杂，总可以化归为一相电路进行计算。如图11-2-4(a)可以利用(b)图进行计算。对称三相电路的计算步骤：1、 首先根据电源和负载的接法，将电源和负载的角接转换为星接。2、 画出一根假想的中线，连接电源和负载。3、 画出一相（A相）的计算电路图，求出A相电流。4、 推算其它相电流、线电流、相电压，线电压等。5、

5、求出原电路的待求量。第三节 不对称三相电路简介一、不对称电路的特点：在三相电路中，当电源不对称或三相负载不对称时，就组成不对称三相电路。由于不存在对称的特点，因此不能采用化归为一相的计算方法，只能用一般电路的计算方法（结点电压法、对称分量法暂不讨论）。以N为电位参考点，则结点电压：关于负载中性点位移的情况如相量图11-3-2。其中UNN为位移电压。讨论：在三相四线制供电电路中，若中线断开，同时一相负载发生短路或断路的情况下，负载中性点位移的情况。通过相量图说明。二、相序指示器的原理：电路如图11-3-3。可以通过灯泡的亮度确定三相电源的相序。设电源的中性点为N。由于电源的对称性，因而可设想对称

6、的线电压是由对称的星接电源供给的。可见，B相电压高，因此灯泡亮。设电容为A相，则灯泡亮的为B相，暗的为C相。第四节 三相电路的功率及测量一、 三相电路的有功功率（P）、无功功率（Q）、视在功率（S）和功率因数。4、功率因数：对称三相电路的功率因数为每一相的功率因数，不对称三相电路的功率因数没有意义。二、 对称三相电路的瞬时功率：三、 三相电路的功率测量：1、 一瓦计法：适用于对称或不对称的三相四线制、对称的三相三线制。接线如图11-4-1。2、 二瓦计法：对称或不对称的三相三线制。接线如图11-4-2。在（b）图中，电阻r的数值等于功率表电压线圈的电阻值。二瓦计法还有类似的两种接线方法（略）。可以证明：P=W1+W2。在特殊情况下，负载对称，两表的读数为：3、关于无功功率：在对称三相电路中，可以用一块瓦特表进行测量，求出电路的无功功率。接线如图11-4-3。可以证明：【例11-2】如图例11-2。对称三相四线制电路，Z1=-j10，Z2=5+j12 Ux=380V，电阻吸收功率PR=24200W。求：(1)开关闭合时各表的读数，根据瓦特表的读数能否求得整个负载所吸收的功率。（2）当开关打开时，各表的读数有无变化，功率表的读数有无意义。本章必做习题：11-1，11-2，11-5，11-6，11-7，11-8，11-10，11-12。