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对称三相电路单相故障情况分析及计算 绍兴工业学校 俞伯根 摘要:本文分析了对称三相电路单相故障下各相的电压、电流情况，具体可分为电源故障和负载故障两类，两类故障中又各分析了△接法和Y接法两种情况，尤其是无中线Y形对称三相电路当一相负载发生故障时给出了中点电压的一般式。 关键词：对称三相电路、△接法、Y接法、中点电压。 生产实践中，对称三相电路运行中常会出现单相故障，主要原因有电源缺相，负载断路、短路或局部短路，因此研究单相故障下各相电压、电流情况有着普遍实际的意义，对实践具有积极的指导作用。 对称三相电路指三相电源对称，即各相电压的有效值相同、相位角彼此差 120，负载对称，即各相负载的大小及阻抗角相同。对称三 电路运行时发生单相故障后将转入不对称运行状态，故障原因可分为二类：一类是电源缺相，另一类是负载变化。下面分别对这二类情况下△接法和Y法进行分析和计算。 Y接法无中线对称三相电路任一相负载发生故障。电路如图（1），此时中点电压将不再为0，各相电压电流将转入不对称状况，欲求解各相电压或电流，按照传统的方法，应用“弥尔曼定理”，求出中点位移电压，其公式如下： 式中，为电源相电压，为三相负载阻抗。因电压为复数，阻抗一般也为复数，直接应用此式计算，计算过程较繁。现以上式为基础，导出较简的计算公式。设A相负载发生故障，Za表示故障下的该相阻抗，并设K=，或写作，代入上式得： 在对称负载下有Za=Zb=Zc；及电源电压对称，或 上式可表示为： 任一相负载发生故障，可写作一般形式： 式中为故障相所对应的电源相电压。 举例及险证 对称三相电路如图（1）所示，已知线电压为380V，求解A相负载在开路及短路二种情况下的各相负载电压。 开路情况：，中点电压为： 各负载相电压： 短路情况：，中点电压为： 各负载相电压： 接法任一相负载发生故障。电路如图（2）。设Za断路，此时Zb、Zc上的仍为线电压，分别为，， 可知，该情况下，Za断路时，C相线上的电流比原来大得我。当负载局部短路时，负载上的电压仍为有线电压，各线电流仍可用节点电流方程解得。 电源缺相，负载Y接法。电路如图（1），对于对称负载一般无中线，这种情况与第一点中的例1负载开路时相同。若有中线，中线上电流不为0，可通过以下方式求得： 设A相断路， 中线电流 电源缺相，负载接法。电路如图（2），设A相电源断开，则电路变为Za、Zc串联再与Zb并联，三相电路变为单相电路，二端加上线电压，负载Za、Zb、Zc上的电压为：，此时电路总阻抗为：Z=线电流，说明未断的二相线上电流为正常运行电流的1.5倍。 通过以上分析可知，对称三相电路运行时出现上述四种故障时，在电压、电流上反映不同的特点及数据变化，对线性负工，也可通过测量电压电流来判断相关故障，对实践具有一定的指导作用。