电工技术刘子建 第8章 三相电路

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1、电工技术第8章三相电路本章教学内容8.1三相电路的基本概念8.2对称三相电路的分析8.3不对称三相电路的分析8.4三相电路的功率本章重点内容三相电路的基本概念对称三相电路的分析不对称三相电路的概念三相电路的功率第8章三相电路三相电路由三相电源、三相负载和三相输电线路三部分组成。与单相电路比较，三相电路在发电、输电、配电和用电等方面具有不可比拟的优点。目前世界各国的电力系统绝大多数都采用三相制。三相电路实际上是复杂正弦交流电路的一种特殊类型，正弦稳态电路的分析方法都可应用在三相电路中。但是，三相电路又有自身特点，在分析三相电路时，要注意抓住这些特点，以期获得简单分析方法。8.1三相电路的基本概念

2、三相电源的产生+_NS定子转子三相交流发电机t0Um电源波形三个正弦电源幅值、频率相同，但相位互差120º.始端：A、B、C末端：X、Y、Z8.1三相电路的基本概念（续1）三相电压的表达式单位相量算子在三相电路中，三个电压达到最大值的先后顺序称为相序。正序（或顺序）负序（或逆序）8.1三相电路的基本概念（续2）三相负载在三相电路中，负载一般也是三相的，即由三个部分组成，每一部分称为负载的一相。如果三相负载的各相阻抗相等，则称为对称三相负载。三相电路的联接方式在三相电路中，三相电源及三相负载都有两种联接方式：星形(Y)和三角形(Δ)联接。8.1三相电路的基本概念（续3）星形电源(三个绕组的末端

3、X，Y，Z接在一起，用N表示，始端A，B，C为引出端)。三角形电源（三相电源绕组的始末端顺次相接，即X与B，Y与C，Z与A相接，再从联接点引出端线）电源和负载均为星形联接的三相电路电源△负载△YYΔYΔΔY－Y，Y0－Y0，Y－ΔΔ－Y，Δ－Δ8.1三相电路的基本概念（续4）三个相连在一起的公共点称为三相电路的中点(neutralterminal)或零点，分别用N和N';N与N'之间的连线称为中线(neutralline)，亦称为零线(zeroline)。有三根端线，一根中线，称三相四线制(three-phasefour-wiresystem)；只有三根端线，不接中线，称三相三线制(three

4、-phasethree-wiresystem)。相电压(phasevoltage):每相绕组或每相负载上的电压。线电压(linevoltage):端线间的的电压。相电流(phasecurrent):每相绕组或每相负载上的电流。线电流(linecurrent)：端线上的电流。中线电流(neutrallinecurrent)：流过中线的电流。8.1三相电路的基本概念（续5）Y连接的特点：线电流等于相对应的相电流。Δ连接的特点：线电压等于相对应的相电压。电源相电压负载相电压电源线电压负载线电压相、线电流负载相电流负载相、线电压8.1三相电路的基本概念（续6）星形联接时线电压与相电压的关系大小关系：若

5、用UL和UP分别表示线电压的有效值和相电压的有效值，则有相位关系：线电压超前对应相电压30º。以上结论对于星形连接的对称三相负载也同样适用。线电压也是三相对称的。（也可通过画相量图得出）8.1三相电路的基本概念（续7）三角形联接时线电流与相电流的关系相电流是三相对称的。（也可通过画相量图得出）8.1三相电路的基本概念（续8）大小关系：若用IL和IP分别表示线电流的有效值和相电流的有效值，则有相位关系：线电流滞后对应相电流30º。三相电路有对称电路和非对称电路之分，对称三相电路是指电源、线路和负载均对称，而不对称三相电路一般是由负载引起的。通常三相电源是不允许不对称的，所以对称三相电源往往简称三

6、相电源。在实际三相电路中，三相电源是对称的，三条端线传输线的端线阻抗是相等的，但三相负载却不一定是相等的。8.2对称三相电路的分析对称三相电路是由对称三相电源、对称三相负载及对称三相线路组成的电路。在对称三相电路中如果有中线，中线的阻抗不一定与端线的阻抗相等。三相电路的分析和计算离不开正弦稳态电路的一般分析方法，但对于三相电路，可根据电路的对称性，用简便的一相计算法进行求解。简单对称三相电路只含有一个对称三相负载的对称三相电路称为简单对称三相电路。8.2对称三相电路的分析（续1）例1下图为Y0－Y0联接的对称三相电路，Z为负载阻抗，ZL为线路阻抗，ZN为中性线阻抗。试求负载的相电流、相电压以及

7、中性线电流。解：选择N点为参考节点，由节点法可得故两中性点等电位，计算时可以用一条短接线将它们连接起来。8.2对称三相电路的分析（续2）两中性点用一条短接线连接起来后，每相电路都与短接线构成一个独立回路，使各相的计算具有独立性。这样，对称三相电路的计算可以就其中的一相（例如A相）进行计算，A相计算电路如下图所示。根据此一相计算电路可以求出一相中的电流及各元件电压，再根据电路的对称性，写出另外两相中