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7.4 对称三相电路的计算 电路基础 一般计算方法: (1)对于不计传输线阻抗的简单对称三相电路,可利用星形或三角形联接中电压关系、电流关系来求解; (2)对于复杂的对称三相电路的计算,用一根无阻抗的中线连接各负载和电源中点,原有中线上若有阻抗可不计(即将中性点短接); (3)取出一相进行计算,画出单相计算电路,求出一相的电压、电流,根据对称关系推算出其它两相的电压、电流; (4)如果电源或负载为三角形联接,都将它们先等效为星形联接,最后根据△形、Y 形联接时的各电量的关系,求出原电路的电流、电压。 电路基础 例 对称三相电路,电源线电压为380V,|Z1|=10?,cos?1 =0.6(感性),Z2= –j50?, ZN=1+ j2?。 求:线电流、相电流,画出相量图(以A相为例)。 解 画出一相计算图 + _ Z1 + _ _ _ + + N A C B Z1 Z2 ZN N Z2/3 Z2/3 Z2/3 N 电路基础 根据对称性,得B、C相的线电流、相电流: + _ Z1 电路基础 由此可以画出相量图: 30o –53.1o –18.4o 电路基础 电路基础 电源不对称(不对称程度小,系统保证其对称)。 电路参数(负载)不对称情况很多。 电源对称,负载不对称(低压电力网) 。 分析方法: 不对称现象: 复杂交流电路分析方法,一般应用节点法。 主要了解:中性点位移。 7.5 非对称三相电路的分析 讨论对象: 电路基础 负载各相电压: 三相负载Za、Zb、 Zc不相同。 应用节点法求电源和负载重点之间的电压。 N’ + – N + – + – ZN Za Zb Zc 电路基础 负载中点与电源中点之间的电压。 在电源对称情况下,可以根据中点位移的情况来判断负载端不对称的程度。当中点位移较大时,会造成负载相电压严重不对称,使负载的工作状态不正常。 当中线阻抗为“0”时,不产生中性点位移,使负载得到对称电压,但负载电流不对称。 可见中线可以限制中性点位移。 相量图 N N 中性点位移: 电路基础 例1 (1) 正常情况下,三相四线制,中线阻抗约为零。 每相负载的工作情况相对独立。每相电流可以单独计算,最后再求中线电流 (2) 若三相三线制, 设A相断路(三相不对称) 灯泡电压低,灯光昏暗。 A C B N 照明电路: A C B N N 电路基础 (3) A相短路 超过灯泡的额定电压,灯泡可能烧坏。 计算短路电流: A C B N 可见:短路电流是正常时电流的3倍 电路基础 要消除或减少中点的位移,尽量减少中线阻抗,然而从经济的观点来看,中线不可能做得很粗,应适当调整负载,使其接近对称情况。 负载不对称,电源中性点和负载中性点不等位,中线中有电流,各相电压、电流不存在对称关系; 中线不装保险,并且中线较粗。一是减少损耗, 二是加强强度(中线一旦断了,负载不能正常工作)。 结论 电路基础 例7-7 图7-17中,电源电压对称,线电压 负载为电灯组,在额定电压下其电阻分别为 Ω, Ω, Ω。试求: V; (1)A相短路时各相负载上的电压; (2)A相短路而中线又断开时,各相负载上的电压; (3)A相断开时各相负载上的电压; (4)A相断开而中线也断开时,各相负载上的电压。 尚辅网 / 电路基础 第7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。 发电方面:比单项电源可提高功率50%; 输电方面:比单项输电节省钢材25%; 三相电路的优点 配电方面:三相变压器比单项变压器经济且便于接入负载; ? 运电设备:结构简单、成本低、运行可靠、维护方便。 ? 电路基础 三相电路的特殊性 (1)特殊的电源 (2)特殊的负载 (3)特殊的连接 (4)特殊的求解方式 以上优点使三相电路在动力方面获得了广泛应用,是目前电力系统采用的主要供电方式。 研究三相电路要注意其特殊性。 电路基础 7.1 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°,当转子以均匀角速度?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。 三相同步发电机示意图 三相电源是三个频率相同、振幅相同、相位彼此相差1200的正弦电源。 N S o o I w A Z B X C Y 电路基础 电路基础 瞬时值表达式 波形图 A、B、C 三端称为始端, X、Y、Z 三端称为末端。 u ? t uA uB uC o A + – X uA B + – Y uB C + – Z uC 电力系统三相电源标注颜色 电路基础 相量表示 120° 120° 120° 对称三相电源的特点 电路基础 正序(顺序):A—B—C
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