三相三线制

三相电路三相电路的电源；三相电路的连接；三相电路的计算；三相电路的功率。第6章知识点教学提示充分掌握对称三相电路的单相归一分析；一般了解四种三相电路的组成掌握采用相量图分析三相电路的电流、电压以及其相位的关系，掌握三相电路功率的二功率表测量方法的物理意义和计算分析。一般了解不对称三相电路的概念。6.1三相电路的基本概念6.2三相电路的连接6.3对称三相电路的计算6.4不对称三相电路6.5三相电路的功率及测量6.6应用章节内容一、（对称）三相电源通常由三相同步发电机产生，三相绕组在空间互差120°，当转子转动时，在三相绕组中产生感应电压，从而形成对称三相电源。6.1三相电路的基本概念三相系统－－概述由三相电源构成的系统，称为三相系统。三相系统主要由三相电源、三相负载和三相导线3个部分构成，也称为三相电路。三相电路是一种特殊形式的正弦稳态电路，目前世界上的电能生产、传输供应大多采用三相电路形式，应用非常广泛！1.瞬时值表达式对称三相电源，是指由3个具有相同幅值、相同频率、初相依次相差120的正弦交流理想电压源。这3个电压源依次被称为A相、B相、C相。)120cos(2)()120cos(2)(cos2)(oCoBAtUtutUtutUtuA+–XuAB+–YuBC+–ZuCA、B、C三端称为始端，X、Y、Z三端称为末端。tOuAuBuuC02.波形图3.相量表示AUCUBU120°120°120°BAUUACA2BA1201200UUUUUUUU1201－－有效的算子4.对称三相电源的特点00CBACBAUUUuuu正序(顺序)：A—B—C—A负序(逆序)：A—C—B—AABC5.对称三相电源的相序：ABC相序的实际意义：对三相电动机，如果相序反了，就会反转。以后如果不加说明，一般都认为是正相序。DABC123DACB123正转反转三相电源中各相电源经过同一值(如最大值)的先后顺序二、（对称）三相电源的连接+–AXBYCZAUBUCU+–+–+–ANX+–BY+–CZAUBUCU星形连接(Y接)：三角形连接(接)A+–XBCYZABCNAUBUCUBAUBCUCAUAIBICIAX+–BCYZABCBUCUAUBAUBCUAIBICICAUA+–XBCYZABCNAUBUCUBAUBCUCAUAIBICIAX+–BCYZABCBUCUAUBAUBCUAIBICICAU名词介绍：(1)端线(火线)：始端A,B,C三端引出线。(2)中线：中性点N引出线，接无中线。(3)三相三线制与三相四线制。(5)相电压：每相电源的电压。(4)线电压：端线与端线之间的电压。CACBBA,,UUUCBA,,UUUISee6.2三相电路的联结一、几种典型联结方式注意：Y接时有中性点N引出线；按电源和负载的不同联接方式可分为Y–Y，Y0–Y0(三相四线制)，Y–，–Y，–等。+–NX+–Y+–ZAUBUCUABCZZZZNSY–Y+–NX+–Y+–ZBUCUABCZZZZNSN'Y0–Y0(三相四线制)注意：接无中线；这几种接法均是三线制。+–X+–Y+–ZAUBUCUABCZZZY–+–XYZAUBUCU+–+–ABCZZZ–YZZZ+–XYZAUBUCU+–+–ABC–二、线电压与相电压的关系－－量（相量）值（有效值）(1)Y接oCCNoBBNoANA1201200UUUUUUUUU设oooNACNCAoooCNNBCBoooBNNABA150301209031201203031200UUUUUUUUUUUUUUUUUUA+–XBCYZABCNAUBUCUBAUBCUCAUAIBICI回去看看相电压和线电压是什么？相电压线电压BNU利用相量图得到相电压和线电压之间的关系：线电压对称(大小相等，相位互差120o)一般表示为：BAU30oNAUBNUCNU30o30oBCUCAUoCNCAoBNCBoANBA303303303UUUUUUNAUBNUCNUBAUBCUCAUN对Y接法的对称三相电源所谓的“对应”：对应相电压用线电压的第一个下标字母标出。(1)相电压对称，则线电压也对称。(3)线电压相位超前对应相电压30o。.3,3)2(plUU即倍的线电压大小等于相电压CNCABNCBANBAUUUUUU结论：(2)接oCoBoA1201200UUUUUU设oCCAoBCBoABA1201200UUUUUUUUUAX+–BCYZABCBUCUAUBAUBCUAIBICICAU即线电压等于对应的相电压。相电压线电压关于接还要强调一点：始端末端要依次相连。正确接法错误接法I=0,接电源中不会产生环流。注意：AUBUCUI0CBAUUUCCBA2UUUUAUBUCUICU总UI0,接电源中将会产生环流。为此，当将一组三相电源连成三角形时，应先不完全闭合，留下一个开口，在开口处接上一个交流电压表，测量回路中总的电压是否为零。如果电压为零，说明连接正确，然后再把开口处接在一起。VV型接法的电源：若将接的三相电源去掉一相，则线电压仍为对称三相电源。+–ABCBUAUBAUBCUCAUABCAUBU+–+–想多讲一点三、线电流与相电流的关系－－量（相量）值（有效值）AIBICI负载的相电压：每相负载上的电压。phcphbphaUUUY,,接：接和负载的线电压：负载端线间的电压。cabcabUUUY,,接：接和线电流：流过端线的电流。CBAIIIY,,接：和相电流：流过每相负载的电流。cabcabcbaIIIIIIY,,,,接的和接的phaU1、相电流与线电流：三个相同负载abcZZZNabUAIBICIZabcZZphaUabUaIbIcIabIbcIcaI2.Y接的线电流与相电流+–X+–Y+–ZAUBUCUABCZZZY–YaIbIcIAIBICI显然：是同一支路上的电流和相电流线电流aAII所以Y接：负载的相电流等于线电流：)phlaAIIII＝（或＝即：且：大小和相位都相等下面的计算发现，在对称Y-Y连接时候：流过每相负载的电流（相电流）与流过相应端线的线电流是同一电流，且三相电流也是对称的。φZZψUUψUUψUU||120120oCoBA设CBAnN111)111(UZUZUZUZZZ以N点为参考点，对n点列写节点方程：00)(13nNCBAnNUUUUZUZ+–+–+–AUBUCUabcZZZY–YaIbIcIAIBICInNABC计算分析电流的关系电源侧线电压对称，负载侧线电压也对称。负载侧相电压：oCnNCNcnoBnNBNbnAnNANan120120ψUUUUUψUUUUUψUUUUU计算电流：aaaIφψZUZUZUIIφψZUZUZUIIφψZUZUZUIoCcnC2oBbnBAanA120||120||||即：流过每相负载的电流（相电流）与流过相应端线的线电流是同一电流，且三相电流也是对称的。3、接负载上相电压与线电压相等：oCAcaoBCbcoABab1503903303UUUUUUUUU||120120oCoBAZZUUUUUU设+_++NAUBUCUAIBICIABCabIbcIcaIZabcZZabUphaU计算相电流与线电流关系：ocacaobcbcoabab150||390||330||3ZUZUIZUZUIZUZUI计算相电流：线电流：ocabccaCobcabbcBoabcaabA303303303IIIIIIIIIIII30o30oAUabIabUAIbcIcaIBICIcaIAIBICIabIbcIcaIZabcZZabUphaU小结：1.三相电压、电流均对称。负载为Y接.30,3o相位超前线电压大小为相电压的线电流与对应的相电流相同。负载为接.30,3o相位滞后线电流大小为相电流的线电压与对应的相电压相同。2.电源的连接分析与负载的连接分析情况类似。6.3对称三相电路的计算由于对称三相电路的一些特点，使得对称三相电路的计算可以简化。对称三相电路：由对称三相电源和对称三相负载联接而成。对称三相电路的计算方法是一相计算法。一、Y-Y接（Y0-Y0接）。下面介绍采用一相计算法过程。分析图示三相电路的各个电流：+–NX+–Y+–ZBUCUABCZZZZNSN'AUA'B'C'ZlZlZlaIbIcINI以N点为参考点，对N'点列写节点方程：NNABCNll131()UUUUZZZZZ因为：ABC0UUUANNAAll2BNNBBAllCNNCCAllUUUIZZZZUUUIIZZZZUUUIIZZZZ三个电流是对称的。+–NX+–Y+–ZBUCUABCZZZZNSN'AUA'B'C'ZlZlZlNI0NNU显然：计算得出：+–NX+–Y+–ZBUCUABCZZZZNSN'AUA'B'C'ZlZlZlNI因N，N'两点等电位，可将其短路，且其中电流为零。这样便可将三相电路的计算化为一相电路的计算。当求出相应的电压、电流后，再由对称性，可以直接写出其它两相的结果。N'+–NAZAUA'ZlaI0NNU化为一相电路结论：有无中线对电路情况没有影响。没有中线(Y–Y接，三相三线制)，可将中线连上，此时中线中没有电流。因此，Y–Y接电路与Y0–Y0接(有中线)电路计算方法相同。且中线有阻抗时可短路掉。2.对称情况下，各相电压、电流都是对称的，可采用一相（A相）等效电路计算。只要算出一相的电压、电流，则其它两相的电压、电流可按对称关系直接写出。1.UN'N=0，电源中点与负载中点等电位。3.Y形联接的对称三相负载，其相、线电压、电流的关系为：aAANABIIUU,303解对称三相电路可以化为如图(b)所示的一相简单电路。V0380AUA13.53388j60380AAZUIA13.17338A2BIIA87.6638ACII例6-1已知对称三相电源相电压为380V，对称三相负载。分别计算图(a)中。6j8ZCBAIII,,+–+–+–AUBUCUabcZZZY–Y电路AIBICIN'NABC+–AUBUaZ一相电路AIN'AN二、其他连接方式化成一相计算的方法和过程1.Y–接+_++NZZZAUBUCUAIBICIABCabcabIbcIcaI方法：先将转换成Y，即Y–Y：+–AUAIANN'aZ/3ψZUZUZUI||33/3ANaA+_++NZZZAUAIABCabccaIN'BUCUBICIabIbcI再计