第3章 三相电力系统.ppt

第3章三相电力系统,,3－1三相电源,一、三相电动势的产生是由三相发电机产生的。三相发电机如图所示。,,定子由硅钢片叠成，内壁有槽，嵌放着形状、尺寸和匝数都相同，轴线互差120的三个绕组。转子由直流电流通过励磁绕组形成磁极。原理原动机带动转子沿顺时针方向恒速旋转时，定子绕组切割转子磁极的磁力线，产生三个正弦感应电动势。若转子上有p对磁极，转子的转速为n转/分，则三相电动势的频率为,,选择e1为参考量，有用相量表示，有,,,三相电动势的相量表示,三相电源独立使用,,二、三相电源的星形联结在三相制电力系统中，将三个绕组的末端相接，与三个首端一起引出向外供电三相四线制；或是用三个首端进行供电三相三线制。,中性线三个末端联结后引出的线。相线首端引出的三根供电线。相电压相线与中性线之间的电压。线电压相线与相线之间的电压。根据KVL，线电压与相电压之间的关系为线电压的有效值和相电压的有效值之间的关系为,相电压用Up表示，利用前面的公式，有,,,我国低压供电的标准是相电压220V，故线电压为380V。,相电压和线电压构成如图的闭合三角形。,3－2三相负载的星形联结,由三相电源供电的负载称为三相负载。若三个相的阻抗相等，称为对称三相负载。三相负载有星形、三角形两种接法。,,星形联结时各相电压、电流之间的关系中性线的电流,,对称三相负载时，中性线的电流为零。对于对称三相负载，可以省略中性线。,,三相不对称时，中性线不可省去。,例3-1在三相四线制的供电线路中，已知电压为380V/220V，三相负载都是白炽灯，其中L1相电阻R1为11Ω，L2相电阻R2为22Ω，L3相电阻R3为44Ω。求各线电流，并作相量图。解设得各线电流为,电流和电压的相量图,例3-2上题中，若L3相灯不开。（1）求各线的电流，画相量图；（2）若此时中性线同时断开，求L1相和L2相灯泡上的电压。解（1）L3相灯不开，相当于R3∞，故I30。中性线上的电流为,2若L3相灯不开，同时中性线也断开，电路如图所示。按照分压原理，有,中性线断开时各相负载的电压不再等于电源的相电压。,例3-3在图3-18中,已知R1R2XC10Ω，电源电压为380/220V。求各相负载的电压。解没有中性线，将电路画成图3-19的等效形式。,根据支路电流法可列出以下方程组,解方程组可得N2与N1之间的电压为,设,由于,故得,同理可得,3－3三相负载的三角形联结,线电压与相电压的关系、线电流与相电流的关系，如下式所示。,,,根据基尔霍夫电流定律，得,例3-4在图3-23中，已知Z12、Z23、Z31均为16j12Ω，电源电压为380V。求各电流表的读数。解本题为三角形接法的对称负载，各相阻抗均为,各电流表的读数均为32.9A。,各相电流为,各线电流为,例3-5上题中，若Z23改为8j6Ω，其余条件不变。求各电流表的读数。解设各电压和电流的参考方向如图3-21所示。各相电流为,各线电流为,3－4三相电路的功率,对于星形、三角形联结，总功率都等于各相有功功率之和若三相负载对称，则有无功功率和视在功率为,,对于三相对称星形负载故有对于三相对称三角形负载,,对于三相对称负载，不管是三角形还是星形接法，都有三相对称负载的无功功率和视在功率为,例3-6在相电压为220V的三相四线制电源上，星形联结的负载每相阻抗都是20。但是L1相为电阻性；L2相为电感性，功率因数为0.87；L3相为电容性，功率因数也是0.87。求三相负载的总功率。解各相阻抗的绝对值相等，故各相电流的绝对值也相等，即,三相总功率为,例3-7在图3-25中，星形联结和三角形联结负载的每相阻抗都为4j3Ω，电源的线电压为380V。分别计算两种接法三相负载的总功率。解每相负载阻抗的绝对值为,每相负载的功率因数为,对于星形负载有,对于三角形负载有,,3－5三相供电系统,第3章结束,,