电工技术 非电类 第2 版 教学课件 作者张晓辉 等编 第4章 三相电路及安全用电.pptVIP

4.1 三相电动势 4.2 三相电源的连接 4.3 三相电路负载的连接 4.4 三相电路的功率 4.5 发电、输电与安全用电 ;本章提要 三相电力系统是由三相电源、三相负载和三相输电线路三部分组成，本章讨论三相电源、三相负载以及三相电路的功率等问题，主要包括： 1. 三相交流电动势的产生、对称三相电压的大小及相序。 2. 对称负载为星形联结与三角形联结的电路中，电压与电流的关系及计算方法；不对称负载星形联结时电路的计算。 3. 三相电路中功率。 4．安全用电常识。 ;4.1 三相电动势;一、三相交流发电机;二、三相电动势 三相电源是由三相发电机产生的频率相同、幅值相等、相位互差120°的三相对称正弦电压。;120°;对称三相电动势的瞬时值之和为零;4.2 三相电源的连接;一、星形（Y形）联结 1、连接方式 ; 结论：星形联结中，线电压为相电压 的 倍，线电压超前相应相电压 30o。; 发电机三相绕组依次首尾相联——三角形联结。 1、连接方式;UU;4.3 三相负载的连接; 三相电路的负载由三部分组成，其中的每一部分叫做一相负载 对称三相负载：各相负载的 复阻抗相等 例如:三相电动机、三相变压器 对称三相电路：由对称三相电源和对称三相负载组成的电路 不对称三相电路：三相电源不对称或各项负载阻抗不相等，这时各相电流是不对称的。;一、 对称负载的星形联结电路;设电源相电压 为参考正弦量;2. 相电流有效值;中性线中电流为;结论 由于三相电动势和负载的对称性，各相电压和电流也是对称的。只要算出某一相电压、电流，其它两相可以根据对称关系直接写出。 各相电流仅由各相电压和各相阻抗决定。三相对称电路的计算可以归结为一相来计算。 ; 【例4-1】一星形联结的三相负载，每相电阻R = 6?，感抗 XL＝ 8?。电源电压对称，设 ，试求电感电流。;二、负载三角形联结的三相电路;3.相电压与相电流 之间的相位差;因为负载对称; 【例4-2】在图4-13所示的电路中，设三相对称电源线电压为380V，三角形联接的对称负载每相阻抗Z＝(4+j3)? ，试求各相电流与线电流，并作相量图。;三、不对称三相电路计算; 三相负载采用何种联接方式由负载的额定电压决定。; 【例4-3】 若不对称Ｙ形负载接于对称三相电源上，电源相电压为220V，U相接一只220V、100W灯泡，V相、W相各接入一只220V、200W灯泡，中线阻抗不计，求各相电流和中线电流。;4.4 三相电路的功率;一、有功功率;对称不论负载是何种连接方式总功率为：;三、视在功率; 【例4-4】对称三相电源线电压380V，Ｙ形对称负载每相阻抗Z＝(12+j16)? ，试求各相电流和线电流。如将负载改为△形对称接法，求各相电流和线电流，分别计算Ｙ形、△形接法时的三相总功率。;Ｙ形接法中，线电流＝相电流，三相功率为; 【例4-5】有一台三相电阻加热炉，功率因数等于，星形联结，另有一台三相交流电动机，功率因数等于，三角形联结，共同由线电压为的三相电源供电，它们消耗的有功功率分别为75kW和36kW。求电源线电流。;二、三相功率的测量 在三相三线制电路中，不论负载联结成星形或三角形，也不论负载对称与否，都广泛采用两功率表法来测量三相功率。 负载联结成星形的三相三线制电路中，其三相瞬时功率为; 由上式可知，三相功率可用两个功率表来测量。每个功率表的电流线圈中通过的是线电流，而电压线圈上所加的电压是线电压。两个电压线圈的一端都联在未串联电流线圈的一线上（图4-18）。 应注意，两个功率表的电流线圈可以串联在任意两线中。;两功率表的读数P1和P2之和即为三相功率： ; 由上式可知，当相电流与相电压同相时，即φ＝00，则P1=P2 ，即两个功率表的读数相等。当相电流比相电压滞后的角度φ600时，则 P2 为负值，即第二个功率表的指针反向偏转，这样便不能读出功率的数值。因此，必须将该功率表的电流线圈反接。 这时三相功率便等于第一个功率表的读数减去第二个功率表的读数，即; 在实用上，常用一个三相功率表代替两个单相功率表来测量三相功率，其原理与两功率表法相同 .;4.5 发电、输电与安全用电; ;图4-21所示为一个大型电力系统的示意图。;电力系统的组成： 1.发电厂将各类形态的一次能源（如煤炭、石油、天然气、水能、原子能、风能、太阳能、地能、潮汐能）通过发电设备转换为电能。 2.变电站是变换电压