1、第十二章 三相電路12-1 三相電路12-2 線電壓(電流)與相電壓(電流)的關(guān)系12-3 對稱三相電路的計(jì)算12-4 不對稱三相電路的概念教學(xué)內(nèi)容12-5 三相電路的功率 理解三相電路的概念及線相關(guān)系；掌握三相電路的計(jì)算方法；掌握三相電路三表法、兩表法測功率的方法。教學(xué)要求重點(diǎn)三相電路的線相關(guān)系及計(jì)算。 難點(diǎn)三相電路的功率的計(jì)算。學(xué)時數(shù)講課5學(xué)時，習(xí)題1學(xué)時。 12-1 三相電路 為什么世界各國的電力系統(tǒng)大多采用三相電路來產(chǎn)生和傳輸電能？ 因?yàn)榕c單相交流電相比，三相交流電有著許多技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上的優(yōu)點(diǎn)：在發(fā)電方面，輸出同樣功率的三相發(fā)電機(jī)比單相發(fā)電機(jī)體積小，重量輕；在輸電方面，若輸送功率相同、電

2、壓相同、距離和線路損耗相等，采用三相制輸電所用的有色金屬僅為單相輸電的75%，因而大大節(jié)約輸電線路的有色金屬用量；在變配電方面，三相變壓器比單相變壓器經(jīng)濟(jì)且便于接入單相或三相負(fù)載；在用電方面，工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用的三相異步電動機(jī)比單相電動機(jī)的結(jié)構(gòu)更簡單、價格更低、性能更好、工作更平穩(wěn)可靠。12-1 三相電路 三相電力系統(tǒng)的組成：三相電源、三相負(fù)載、三相輸電線路。一、對稱三相電源+-+-+-+-3個等幅值、同頻率、初相依次相差120的正弦電壓源連接成星形()或三角形()組成的電源。瞬時表示 12-1 三相電路 對稱三相電源的表示方式OuuAuBuCt波形表示電力系統(tǒng)一般采用正序，即 ABC。正序

3、(順序)：即A相超前B相，B相超前C相。 零序：相位差為零的相序。它是一種接地故障檢測方法 。負(fù)序(逆序)相序(次序)三相對稱交流電的瞬時值或相量之和為零。12-1 三相電路相量表示相量圖表示單位相量算子：+-+-+-中性線(零線)相電壓：電源每一相的電壓。線電壓：端線之間的電壓。相線 (端線、火線)相線 (端線、火線)相線 (端線、火線)12-1 三相電路+-+-+-+-+-+-線電流：端線中的電流。相電流：各相電壓源中的電流。 三相電源的連接 三相電源的星形連接12-1 三相電路 三相電源的三角形連接+-不能引出中線二、三相負(fù)載的連接星形負(fù)載三角形負(fù)載12-1 三相電路三、對稱三相電路對稱

4、三相電源、相同阻抗的3條端線(或輸電線)、對稱三相負(fù)載組成對稱三相電路。+-+-+-三相四線制(Y-Y連接方式)12-1 三相電路三相三線制(Y-連接方式)三相三線制(-連接方式)三相三線制(-Y連接方式)實(shí)際三相電路中，三相電源對稱，3條端線阻抗相等，三相負(fù)載不一定對稱。+-+-+-12-2 線電壓(電流)與相電壓(電流)的關(guān)系一、對稱星形電源和對稱星形負(fù)載線電壓與相電壓的關(guān)系 30電源或負(fù)載星形連接時，其線電流等于相電流。結(jié)論：電源或負(fù)載星形連接時，三相線電壓也是對稱的，其大小為相電壓的 倍，相位上超前對應(yīng)的相電壓 。電源或負(fù)載三角形連接時，其線電壓等于相電壓。線電流與相電流的關(guān)系結(jié)論：電

5、源或負(fù)載三角形連接時，三相線電流也是對稱的，其大小為相電流的 倍，相位上滯后對應(yīng)的相電流 。12-2 線電壓(電流)與相電壓(電流)的關(guān)系二、對稱三角形電源和對稱三角形負(fù)載12-3 對稱三相電路的計(jì)算+-+-+-一、對稱三相四線制電路令N為參考結(jié)點(diǎn)，則12-3 對稱三相電路的計(jì)算 對稱三相電路歸結(jié)為一相的計(jì)算方法：只要計(jì)算三相中的任一相，則其他兩相可按對稱順序?qū)懗?。中線電流 理論上，對稱的三相Y-Y電路無需中性線。二、其他連接方式的對稱三相電路 可以根據(jù)星形和三角形的等效互換，化成對稱的Y-Y三相電路，然后用歸結(jié)為一相的計(jì)算方法求解。+-12-3 對稱三相電路的計(jì)算解：例12-1 圖示對稱三相

6、電路，已知： 。試求負(fù)載中各電流相量。+-+-+-12-3 對稱三相電路的計(jì)算解：例12-2 對稱三相電路如圖所示，已知： 。求負(fù)載端的線電壓和線電流。+-+-+- 將該電路變換為對稱的Y-Y三相電路，則負(fù)載端的線電流為負(fù)載端的相電壓為12-3 對稱三相電路的計(jì)算負(fù)載中的相電流為12-4 不對稱三相電路的概念+-+-+-一、Y-Y連接電路不接中性線負(fù)載不對稱，一般點(diǎn)和 點(diǎn)不重合中性點(diǎn)位移 電源對稱時，可根據(jù)中性點(diǎn)位移的情況判斷負(fù)載端不對稱的程度。12-4 不對稱三相電路的概念二、Y-Y連接電路接中性線 若 ，則可強(qiáng)迫 。此時盡管負(fù)載不對稱，但在該條件下，可使各相保持獨(dú)立性，各相的工作互不影響，

7、即確保各相在相電壓下安全工作。 因此中性線的作用在于使星形聯(lián)結(jié)的不對稱負(fù)載的相電壓對稱。為了保證負(fù)載的相電壓對稱，中性線不能斷開，中性線(指干線)內(nèi)不允許接熔斷器或閘刀開關(guān)。 一般情況下12-4 不對稱三相電路的概念例12-3 有一星形聯(lián)結(jié)的不對稱三相負(fù)載(電燈組)，在額定電壓（220V）下其電阻分別為 R1=5，R2=10，R3=20，電源電壓對稱，每相電壓 Up = 220V。L1相短路時；L1相短路而中性線又?jǐn)嚅_時；試求各相負(fù)載上的電壓。解：L1L2L3i1i2i3+-+-+-此時負(fù)載中性點(diǎn) 即為L1 。 此時，L2相與L3相的電燈組上所加的電壓都超過電燈的額定電壓(220V)，這是不允

8、許的。 12-4 不對稱三相電路的概念例12-3 有一星形聯(lián)結(jié)的不對稱三相負(fù)載(電燈組)，在額定電壓（220V）下其電阻分別為R1=5，R2=10，R3=20，電源電壓對稱，每相電壓 Up = 220V。L1相斷開時；L1相斷開而中性線也斷開時；試求各相負(fù)載上的電壓。L1L2L3i1i2i3+-+-+-解：此時電路成為單相電路低于額定電壓L2L3i+-+高于額定電壓解:12-4 不對稱三相電路的概念例12-4 圖示電路，若 (電容)，而 并且 ，則電路是一種測定相序的儀器，稱為相序指示器(圖中電阻R用兩個相同的白熾燈代替)。試說明在相電壓對稱的情況下，當(dāng)S打開時，如何根據(jù)兩個白熾燈的亮度確定電

9、源的相序。+-+-+- 最小，則白熾燈較暗的一相為C相。12-5 三相電路的功率一、對稱三相電路的瞬時功率p為常量，其值等于平均功率，該性能稱為瞬時功率平衡。12-5 三相電路的功率二、二瓦計(jì)法三相負(fù)載*二瓦計(jì)法：在三相三線制電路中，不論對稱與否，都可使用兩個功率表的方法測量三相功率。 功率表的接線只觸及端線，而與負(fù)載和電源的連接方式無關(guān)。 兩個功率表讀數(shù)的代數(shù)和為三相三線制中右側(cè)電路吸收的平均功率。兩個功率表的連接方式：使線電流從*端分別流入兩個功率表的電流線圈，它們的電壓線圈的非*端共同接到非電流線圈所在的第3條端線上。12-5 三相電路的功率證明：設(shè)兩個功率表的讀數(shù)分別用P1和P2表示，則對稱三相電路中，令 ，則為負(fù)載的阻抗角 在一定條件下，兩個功率表之一的讀數(shù)可能為負(fù)，求代數(shù)和時該讀數(shù)應(yīng)取負(fù)值。因此，單獨(dú)一個功率表的讀數(shù)無意義。解:例12-5 圖示電路為對稱三相電路，已知對稱三相負(fù)載吸收的功率為2.5kW，功率因數(shù) (感性)線電壓為380V。求圖中兩個功率表的讀數(shù)。12-5 三相電路的功率三相負(fù)載*12-5 三相電路的功率三相負(fù)載*例12-6 圖示對稱三相耦合電路接于對稱三相電源，電源頻率為50Hz，線電壓Ul=380V，L=0.29H，R