[精选]第3章 三相交流电路及安全用电知识6852.pptx

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1、电工与电子技术基础东北大学第3章 三相交流电路及安全用电知识3.1 三相电源3.2 三相电路中负载的连接方式3.3 三相电路的电功率及安全用电知识电工与电子技术基础东北大学了解对称三相交流电的概念；了解三相电路中相、线电压及相、线电流的概念；了解三相电路中中线电流的概念；了解相、线电压及相、线电流之间的数量关系；掌握对称三相电路特点及对称三相电路的分析方法；了解中线的作用；了解安全用电的常识。第3章 三相交流电路及安全用电知识电工与电子技术基础东北大学3.1 三相电源3.1.1 对称三相交流电的产生三相绕组 单相绕组A XA、B、C 三端称为首端；X、Y、Z 三端称为尾端；三相绕组空间位置各差

2、120o。交流发电机示意图定子转子ZAXYNSC-+B 定子内放三个绕组电工与电子技术基础东北大学3.1.1 对称三相交流电的产生l对称三相交流电压：发电机由原动机拖动转子匀速旋转，三相绕组中感应电压的最大值相等，角频率相同，相位上互差120，称为对称三相交流电压。(1)三相感应电压的解析式 电工与电子技术基础东北大学uAuBuC2120 240 3600120UAUCUB120120(3)相量图 相量图(2)波形图 波形图3.1.1 对称三相交流电的产生电工与电子技术基础东北大学(4)对称三相电源的特点(5)对称三相电源的相序l相序：指三相交流电达到最大值（或零值）的顺序 l正序(顺序)：A

3、BC l负序(逆序)：CBA l在电力系统中一般用黄、绿、红 区别A、B、C 三相。3.1.1 对称三相交流电的产生电工与电子技术基础东北大学NN火线中线或零线火线火线中点或零点相电压线电压L1L2L3l电源的星形连接：将三相电源各相的末端 X、Y、Z连成一点N，把始端 A,B,C 引出来，这种连接形式称为三相电源的星形联接，用Y表示。3.1.2 星形（Y）连接的三相电源电工与电子技术基础东北大学 名词解释l火线：从三相电源的始端A、B、C引出的导线，也称端线。l零线：从中点N引出的导线，也称为中线。l相电压：火线与零线间的电压。用、UP表示。l线电压：火线与火线间的电压。用、Ul表示。l三相

4、四线制：三相电源向外引出三条火线，一条零线。l三相三线制：若不引出零线，用三条火线向外供电。目前，我国供电系统线电压 380V，相电压220V。3.1.2 星形（Y）连接的三相电源电工与电子技术基础东北大学3.1.2 星形（Y）连接的三相电源相量图 相量图30o30o30o各线电压与相电压之间的关系由相量图可得结论：三相电源星形连接，线电压，且超前相应 的相电压30。电工与电子技术基础东北大学3.1.3 三角形（）连接的三相电源L1L2L3l电源的三角形连接：将三相电源各相的始端和末端依次相连，引出三条线，称为三角形接法，用表示。线电压就是相电压，即：电工与电子技术基础东北大学思考与练习1.如

5、果给你一只试电笔或者一个量程为400V以上的交流电压表，你能用这些器件确定三相四线制供电线路中的火线和零线吗？应该怎样做？2.三相供电线路的电压是380V，则线电压是多少？相电压又是多少？3.三相电源绕组星接，设其中某两相间的电压 V，试写出其余两个线电压和三个相电压的解析式。4.三相电源绕组连接成星形，已知三相绕组的感应电压对称。实际测量的结果UAB=380V,UBC=UCA=220V,UA=UB=UC=220V。问线路连接上出现了什么问题？5.三相绕组角接，不慎将一相绕组的首尾端接反，会产生什么后果？为什么？6.试述三相四线制供电的优越性。电工与电子技术基础东北大学3.2 三相电路中负载的

6、连接方式l三相负载：需要接在三相电源上才能正常工作的负载，由三部分组成，其中每一部分叫做单相负载。l对称三相负载：每相负载的阻抗值和阻抗角完全相等，如三相电动机。l不对称三相负载：不满足每相负载的阻抗值和阻抗角完全相等，如由单相负载组成的三相负载。l三相负载的连接方式：有 Y和 两种接法，至于采用哪种方法，要根据负载的额定电压和电源电压确定。电工与电子技术基础东北大学3.2 三相电路中负载的连接方式l负载：分为三相负载和单相负载两类。l三相负载：需要接在三相电源上才能正常工作的负载，由三部分组成，其中每一部分叫做一（单）相负载。l对称三相负载：每相负载的阻抗值和阻抗角完全相等。l三相负载的连接

7、方式：有 Y和 两种接法，至于采用哪种方法，要根据负载的额定电压和电源电压确定。L1 L2 L3 NM3电工与电子技术基础东北大学3.2.1 负载星形连接的三相电路结论：星形连接时，线电流等于相电流，即。iBiCiNiAN N 电工与电子技术基础东北大学3.2.1 负载星形连接的三相电路(1)对称接三相负载负载中电流:中性线中的电流为:负载对称时，对称负载可以去掉中线，此供电方式称为三相三线制。电工与电子技术基础东北大学3.2.1 负载星形连接的三相电路N NA AB BC图3-8 三相四线制与三相三线制接线（a）（b）（c）三相电路的一般画法中线上不能加刀闸和保险丝电工与电子技术基础东北大学

8、3.2.1 负载星形连接的三相电路【例题3.1】在图3-8(a)所示电路中，已知电源线电压为380V，A、B、C三相各装“220V、40W”白炽灯50盏。求三相灯负载全部使用时的各相电流及中线电流。【解】对称三相接电路的分析可以归结为一相电路来分析 各相负载电阻为：各相负载电流为：三相负载对称 时：IN=IA+IB+IC=0各相电压有效值为：电工与电子技术基础东北大学3.2.1 负载星形连接的三相电路（2）不对称接三相负载【例3.2】图3-9所示照明电路，电源线电压与负载参数和例3.1相同。假设A相灯全部打开，B相没有用电，而C相仅开了25盏灯。试分析：有中线；中线断开两种情况下，各相负载上实

9、际承受的电压分别为多少？N NA AB BC 图3-9 例3.2照明线路示意图电工与电子技术基础东北大学3.2.1 负载星形连接的三相电路【解】由于星接三相负载不对称，各相负载应该分开计算。由题意可得：有中线时，无论负载是否对称，各相负载相电压都为220V。无中线且B相断开时，A、C两相构成串联，有：超过了的额定电压，灯将被损坏。低于额定电压，灯变暗。结论：不对称三相电路中，中线不允许断开！为保证中线不断开，要求中线采用机械强度较高的导线，并规定中线上不得安装熔断器和开关。电工与电子技术基础东北大学3.2.2 负载三角形连接的三相电路ZABZBCZCAACBIAIBICICAIABIBC 负载

10、接的三相电路图 负载接时的电流相量图特点：电工与电子技术基础东北大学相电流:流过每相负载的电流、线电流:流过端线的电流三相负载对称时 3.2.2 负载三角形连接的三相电路电工与电子技术基础东北大学3.2.2 负载三角形连接的三相电路【例3.3】某三相电路，已知各相等效电阻R=6，感抗XL=8,试求下列两种情况下三相用电器的相电流和线电流，并比较所得结果。用电器的三相绕组连结成星形接于UL=380V三相电源上；绕组连接成三角形接于UL=220V的三相电源上。【解】负载接时：负载接时：此例表明，若实用中三相用电器额定电压标为220/380V，说明当电源线电压为220V时，三相用电器应该连接成三角形

11、；当电源线电压为380V时，三相用电器应该连接成星形。电工与电子技术基础东北大学3.2.2 负载三角形连接的三相电路【例3.4】三相对称负载，各相等效电阻R=12,感抗XL=16,接在线电压为380V的三相四线制电源上。试分别计算负载接和接时的相电流、线电流，并比较结果。【解】负载接时：负载接时：比较结果可知，同一三相负载，在电源线电压相同时，作三角形连接时的负载端电压是做星接时的负载端电压的 倍。电工与电子技术基础东北大学3.2.3 实用中三相负载的正确连接三相负载采用何种联接方式由负载的额定电压决定：l当负载额定电压等于电源线电压时采用三角形联接；l当负载额定电压等于电源相电压时采用星形联

12、接。星形联接NABCZ3Z2Z1三角形联接电工与电子技术基础东北大学1.某设备采用三相三线制供电，当因故断掉一相时，能否认为成两相供电了？2.有三根额定电压为220V、功率为1kW的电热丝，与380V的三相电源相连接时，它们应采用那一种连接方式？3.何谓对称三相交流电？4.安装照明负载时，为什么一定要求火线进开关？5.一般情况下，当人手触及中线时会不会触电？思考与练习电工与电子技术基础东北大学3.3 三相电路的电功率及安全用电知识3.3.1 三相电路的功率不论负载联接方式如何，总的功率必定等于三相功率之和：若三相负载对称，三相总功率是各相功率的三倍，即电工与电子技术基础东北大学3.3.1 三相

13、电路的功率【例3.5】一台三相异步电动机，铭牌上额定电压是220/380V，接线是/接，额定电流是11.2/6.48A，cos=0.84。试分别求出电源线电压为380V和220V时，输入电动机的电功率。【解】UL=380V时，按名牌规定电动机定子绕组应接：UL=220V时，按名牌规定电动机定子绕组应该接：电工与电子技术基础东北大学3.3.2 发配电简介电力系统：由发电、输电和配电系统组成。发电 变电升压变电降压配电和用电输电电工与电子技术基础东北大学3.3.2 发配电简介(1)发电方式l火力发电：以汽轮机作为原动机带动发电机运转发电。l水力发电：以水轮机作为原动机，需要丰富水利资源。l原子能发

14、电：是以原子反应堆代替燃煤锅炉，以少量的“原子燃料”代替了大量的燃煤。还有风力发电厂、潮汐电站及太阳能发电等。(2)发电机电压 通常是6.3kV、10.5kV、13.8kV和15.75kV。(3)输电电压 通常是10kV、35kV、110kV、220kV、330kV和500kV等多个等级。(4)工厂配电 要求安全、可靠、优质、经济。电工与电子技术基础东北大学3.3.3 安全用电技术l 接零保护：将电气设备的外壳可靠地接到零线上。l 保护接地：将电气设备的金属外壳接地。Rd接零保护Rd保护接地 电工与电子技术基础东北大学思考与练习1.何谓三相负载、单相负载和单相负载的三项连接？三相用电器有三根电源线接到电源的三根火线上，称为三相负载；电灯有两根电源线，为什么不称为两相负载，而称为单相负载？2.三相交流电器铭牌上标示的功率是指额定的输入电功率吗？3.三相四线制照明电路中，设A相接4盏“220V、25W”的白炽灯，B相接3盏“220V、100W”的白炽灯，C相中没有负载，这时接通的白炽灯灯泡都能正常发光。如果不慎中线断开了，这两组灯泡是否还能正常发光？会出现什么现象？试通过分析计算来说明。4.三相照明电路的功率应如何测量？画出三相功率测量的电路连接图。三相动力电路的功率如何测量？画出其功率测量的电路接线图。