不对称三相电路的分析.ppt

第一页，共22页 三相电路不对称的原因 常见的不对称三相电路是指三相负载不对称，即ZA≠ZB ≠ZC，或者YA≠YB ≠YC 。 在电力系统中除三相电动机等对称三相负载外，还有许多由单相负载组成的三相负载。人们尽可能把它们平均分配在各相上，但往往不能完全平衡，而且这些负载不都是同时运行的。当三相系统发生故障时也会引起不对称。 第二页，共22页 典型的不对称三相电路 (1) 某相 负载 开路 （a）A相开路电路图 (b)相量图 如图 (a)所示的A相开路电路。则此时电路完全变成一个串联的回路。两相负载承受的电压为BC线电压的一半。由图(b)中的相量图可见中点位移的位置。这种现象对于负载用户来说，电压幅值减小了，一般不会对用户的负载造成很大程度的损坏。 第三页，共22页 典型的不对称三相电路 (2) 某相负载短路 (a) A相短路电路 (b) 相量图 如图 (a)所示为A相短路电路。此时两个中点NN 直接被一相电压连起来，造成另外两相的负载直接承受线电压幅值。由图(b)中的相量图可见，中点位移直接接到三角形的顶点。这种情况往往会造成负载在很大程度上损失。为避免出现上述不对称情况，需采取必要的措施，使电力系统的安全运行有充分的保障。 第四页，共22页 不对称星形连接的三相电路 UA - + YA UB - + YB UC - + YC S B A C N N’ IA IB IC IN ZN （YA + + YB YC） UNN YA YB YC + + UA UB UC = 典型的不对称三相电路 (3) 第五页，共22页 不对称星形负载的相电压(S断开) 开关S断开时，由节点电压法分析可知： 各相电压为 UAN =UA－ UNN UBN =UB－ UNN UCN =UC－ UNN + + YA UNN = YB YC + + YA YB YC UA UB UC ≠0 第六页，共22页 UA - + YA UB - + YB UC - + YC S B A C N N’ IA IB IC IN ZN 各相电压为 UAN =UA－ UNN UBN =UB－ UNN UCN =UC－ UNN UAN ZA UBN ZB UCN ZC 第七页，共22页 不对称星形连接负载的相量图 N N UA UB UC UNN UAN UBN UCN 中性点位移 第八页，共22页 UA - + YA UB - + YB UC - + YC S B A C N N’ IA IB IC IN ZN 中线电流为 IN= IA+IB +IC 第九页，共22页 结论 负载不对称而又没有中线时，负载的相电压就不对称。当负载的相电压不对称时，势必引起有的相的电压过高，高于负载的额定电压；有的相的电压过低，低于负载的额定电压。这都是不容许的。三相负载的相电压必须对称。 第十页，共22页 例2 求负载相电压、负载电流及中线电流。 IN 负载为电灯组，在额定电压下其电阻分别为RA=5Ω，RB=10Ω，RC=20Ω。（灯泡的额定电压为220V） 第十一页，共22页 例2 求负载相电压、负载电流及中线电流。 解： 在负载不对称而有中线的情况下，负载相电压和电源相电压相等，也是对称的，其有效值为220V。 IN 第十二页，共22页 例2 求解过程 各相电流为： IA= UA/RA=220 0。/5=44 0。A IB= UB/RB=220 -120。/10=22 -120。A IC= UC/RC=220 120。/20=11 120。A 中线电流为: IN= IA+IB +IC= 44 0。+22 -120。+ 11 120。 =27.5-j9.45=29.1 -19。A 第十三页，共22页 在上例中如果 （1）A相短路而有中线时； （2）A相短路而中线又断开时。 第十四页，共22页 分析过程（1）A相短路而有中线时； 解： （1）此时A相短路电流很大，将A相中的熔断器熔断，而B相和C相未受影响，其相电压仍为220V。 第十五页，共22页 分析过程 （2）A相短路而中线又断开时。 （2）此时负载中点N’即为A，因此负载各相电压为： UAR=0 UBA =380V UCA =380V 可见，B、C两相电压都超过电灯额定电压，这是不 容许的。 第十六页，共22页