不對稱三相電路如何分析計算不對稱三相電路課件

三相電路第二講：對稱三相電路的計算、功率的測量與計算及中線的作用對稱三相電路一相計算電路(A相)IA有關(guān)中線的說明中線電流為零表明在對稱Y-Y0三相電路中，中線不起作用。因而有無中線對電路毫無影響，負(fù)載的相電壓依然是對稱的，故可以取消中線。這樣就構(gòu)成三相三線制Y-Y供電系統(tǒng)。在一相計算電路中，由于N和N'等電位，所以，中線阻抗ZN不包括在電路中。例題1：求各相電流。已知：在三相四線制電路中，對稱三相電源的線電壓為380V，星形對稱負(fù)載每相的復(fù)阻抗為Z=22200Ω，線路阻抗為

ZL=0，中線阻抗為ZN=∞。解：據(jù)題意，Up=Ul

/3=220V作出一相計算電路，如圖所示。

令UA=22000V，則幻燈片

IA=UA/Z=22000

/22200=10–200A根據(jù)對稱性可寫出

IB=IA–1200=10–1400AIC=IA1200=101000AIA例題2：求負(fù)載和輸電線中的電流及負(fù)載端的線電壓。已知：電路如圖所示，線電壓為380V，線路阻抗ZL=14.1450Ω，三角形負(fù)載每相阻抗Z△=300300Ω。A相計算電路解：把電源和負(fù)載的△形連接分別轉(zhuǎn)換成Y形連接，并作出一相等效電路如圖所示。YIA例2求解過程——求線電流令

例2求解負(fù)載的相電流根據(jù)負(fù)載三角形接法時相、線電流關(guān)系可求得△形負(fù)載中的相電流為：=1.11–1.80AIA'B'=IA3300IC'A'=1.11–118.20A

同理，IB'C'=1.11–121.80A求解負(fù)載端

線電壓從原圖中可知：

UA'B'=IA'B'Z△=1.11–1.80×300/300=333/28.20V求解負(fù)載端線電壓或根據(jù)一相等效電路先求出負(fù)載相電壓

UA'N'=IAZY=1.93–31.80×100300

=193–1.80V∴UA'B'=3UA'N'300=33428.20VIA求解負(fù)載線電壓~根據(jù)對稱性，有

UB'C'=334/-91.80

V

UC'A'=334/148.20

V求：各相電流?電源電壓對稱，且：ZZZ已知：每相負(fù)載為：例題3例題3解:據(jù)題意根據(jù)對稱關(guān)系，可得:11-3三相電路的功率一、三相功率的計算1、平均功率（有功功率）2、無功功率3、視在功率二、三相功率的測量三相有功功率P=PA+PB+PC=UAIAcosφA+UBIBcosφB+UCICcosφC

對稱時：

P=3PA=3UpIpcosφ

φ：每相負(fù)載的阻抗角，即相電壓與相電流之間的相位差。當(dāng)是星形對稱負(fù)載，有Ul

=3Up，Il=Ip是三角形對稱負(fù)載，有Ul=Up，Il=3

Ip

∴P=3UlIlcosφφ決定于負(fù)載性質(zhì)，而與連接方式無關(guān)！三相無功功率和視在功率三相無功功率

三相視在功率三相負(fù)載的功率因數(shù)

三相功率的測量——二表法11-4不對稱三相電路的分析不對稱三相電路如何分析、計算不對稱三相電路(以星形連接的三相負(fù)載為例)三相電路不對稱的原因常見的不對稱三相電路是指三相負(fù)載不對稱，即ZA≠ZB≠ZC。在電力系統(tǒng)中除三相電動機等對稱三相負(fù)載外，還有許多由單相負(fù)載組成的三相負(fù)載。人們盡可能把它們平均分配在各相上，但往往不能完全平衡，而且這些負(fù)載不都是同時運行的。當(dāng)三相系統(tǒng)發(fā)生故障時也會引起不對稱。不對稱星形連接的三相電路IN不對稱星形負(fù)載的相電壓(S斷開)開關(guān)S斷開時，由彌爾曼定理得：

UAUBUCZAUN'N=ZBZC++ZAZBZC111++各相電壓為UAN'=UA－UN'NUBN'=UB－UN'NUCN'=UC－UN'N≠0不對稱星形負(fù)載的相電流

IA=IB=IC=中線電流為

IN=IA+IB+ICUAN'ZAUBN'ZBUCN'ZC不對稱星形連接負(fù)載的相量圖NN'UAUBUCUN'NUAN'UBN'UCN'中性點位移對稱星形連接負(fù)載的相量圖UBUCUAUBCUCAUAB300S閉合時的不對稱星形負(fù)載當(dāng)合上開關(guān)S，即接上中線時，如果ZN≈0，則可強使UN‘N=0。此時盡管電路不對稱，但各相保持獨立，各相負(fù)載的相電壓對稱。因此在負(fù)載不對稱時中線的存在是非常重要的。中線存在時的不對稱負(fù)載結(jié)論負(fù)載不對稱而又沒有中線時，負(fù)載的相電壓就不對稱。當(dāng)負(fù)載的相電壓不對稱時，勢必引起有的相的電壓過高，高于負(fù)載的額定電壓；有的相的電壓過低，低于負(fù)載的額定電壓。這都是不容許的。三相負(fù)載的相電壓必須對稱。中線的作用中線的作用就在于使星形連接的不對稱負(fù)載的相電壓對稱。為了保證負(fù)載的相電壓對稱，就不應(yīng)讓中線斷開。因此，為防止誤動作，規(guī)定中線內(nèi)不允許接入熔斷器或閘刀開關(guān)。例4求負(fù)載相電壓、負(fù)載電流及中線電流。已知電路如圖所示，電源電壓對稱，每相電壓Up=220V；負(fù)載為電燈組，在額定電壓下其電阻分別為RA=5Ω，RB=10Ω，RC=20Ω。（燈泡的額定電路為220V）解：在負(fù)載不對稱而有中線的情況下，負(fù)載相電壓和電源相電壓相等，也是對稱的，其有效值為220V。例4電路圖IN例4求解過程各相電流為：

IA=UA/RA=22000/5=4400A

IB=UB/RB=220-1200/10=22-1200A

IC=UC/RC=2201200/20=111200A

中線電流為:

IN=IA+IB+IC=4400+22-1200+111200=27.5-j9.45=29.1-190A

再求各相負(fù)載上的電壓？在上例中，(1)A相短路而有中線時;(2)A相短路而中線又?jǐn)嚅_時。求解過程~解：(1)此時A相短路電流很大，將A相中的熔斷器熔斷，而B相和C相未受影響，其相電壓仍為220V。求解過程~(2)此時負(fù)載中點N'即為A，因此負(fù)載各相電壓為：UA'

=0

UB'

=UBA

=380VUC'

=UCA

=380V可見，B、C兩相電壓都超過電燈額定電壓，這是不容許的。三相電路小結(jié)1三相電源的兩種聯(lián)接方法：1.星形接法：UL=3UP，且線電壓比相應(yīng)相電壓超前300。2.三角形接法：UL=UP。三相負(fù)載的兩種聯(lián)接方法：1.星形接法：UL=3UP，在相位上，線電壓比相應(yīng)相電壓超前300；IL=IP。2.三角形接法：UL=UP；IL=3IP，在相位上線電流滯后于相應(yīng)的相電流300。三相電路小結(jié)2對稱三相電路的計算，可歸結(jié)為一相等效電路的計算，再由電路的對稱性求解。一般取A相作為計算電路。三相功率的計算公式如下：

02級計算機專業(yè)電路期末試題一、填空（每空2分，共計20分）1．圖1所示電路的電流I=▁▁▁▁，電壓Uab=▁▁▁▁。2.圖2所示電路中電壓表讀數(shù)(忽略電壓表中的電流)等于▁▁▁V。圖2圖23．圖3所示電路ab間的等效電阻Rab=▁▁▁。

圖34．圖4所示電路的戴維寧等效參數(shù)分別為UOC=▁▁▁，Req=▁▁▁。

圖45.圖示電路中，已知：u=100sin2000tV，i=10sin(2000t+60o)A，則Z=▁▁▁，Y=▁▁▁▁▁。6.已知三相對稱電路中，負(fù)載星形聯(lián)接，UAB=380V，Z=5/300，則三相負(fù)載吸收的功率P=▁▁▁▁，Q=▁▁▁▁。1．圖5所示電路中，開路電壓Uab=▁▁▁▁。A．10VB.2VC.20VD.12V二、選擇填空（每題只有一個正確答案，每空2分，共計20分）

圖52．圖6所示電路中，減小G1將導(dǎo)致▁▁▁▁。

A．VA、VB均增大B.VA、VB均減小

C.VA不變，VB減小

D.VA不變，VB增大

圖6圖63．電路發(fā)生串聯(lián)諧振時的特征之一是▁▁▁。A．復(fù)阻抗的模最大B．復(fù)阻抗的模最小C．電壓有效值最大D．電流有效值最小

4．圖7所示電路中，互感元件的約束方程為▁▁。

圖7

C.

D.A．B.ABCD5．圖8所示正弦穩(wěn)態(tài)電路中i=2costA，則該電路吸收的平均功率P=▁▁▁。A.1/4WB.1/2WC.1WD.1/8W6．圖9所示電路中，US、IS均為正值，其工作狀態(tài)是▁▁▁。

A．電壓源發(fā)出功率B.電流源發(fā)出功率

C.電壓源和電流源都不發(fā)出功率

D.電流源吸收功率

圖8圖97．圖10所示電路中1V電壓源發(fā)出的功率P

=▁▁▁。A．-0.1WB.0.1WC.0.3WD.-0.3W

8．10μF的電容器在50HZ、100HZ、1kHZ、1MHZ四種不同頻率的正弦電壓作用下，容抗最大的情況發(fā)生在▁▁▁。A．50HZB.100HZC.1kHZD.1MHZ

+3V10Ω

30Ω

I+1V+2VI2I1圖109．圖11所示電路中，若1A電流源發(fā)出的功率為50W，則電流I=▁▁▁。A．5AB.–5A