第3章三相电路.

第一篇电工电子技术电工电子技术首页电工电子技术定子铁心)120sin()120sin(sinmCmBmAtEetEetEe尾端：XYZ↓↓↓3.1.1三相电压的产生三相交流电是由三相发电机产生的。发电机主要由定子和转子两大部分构成。AXBYCZ定子绕组首端：ABC+－转子铁心转子绕组转子绕组通电后产生磁场。转轴NS三相定子绕组与旋转磁场相切割，感应对称三相电动势。原动机带动转子绕轴旋转，形成气隙旋转磁场。电工电子技术首页电工电子技术1.对称三相交流电的特点uAuBuCu0Tωt120°UBUAUC120°120°对称三相电压:三个电压同幅值;同频率;相位互差120电工电子技术首页电工电子技术2.三相电源的星形（Y）连接方式XYZACBNuAuBuCuABuBCuCA电工电子技术首页电工电子技术三相电源Y接时线、相电压之间的关系UBUAUC120°120°120°-UBUAB30°UBCUCAUC-30°UA-30°电工电子技术首页电工电子技术3.2三相负载的连接方式三相负载也有Y形和Δ形两种连接方式。1.三相负载的Y形连接ZACBNZZiA线电流相电流uAuBuCiN电工电子技术首页电工电子技术电源线电压为380V，对称三相负载Y接，Z=3+j4Ω，求：各相负载中的电流及中线电流。V220732.13803lpUU设V0220AUV120220BUV120220CU1.53543jZA1.53441.5350220AAZUI根据对称关系：A1.17344BIA9.6644CI对称三相电路的计算可归结为一相电路计算，其它两相根据对称关系可直接写出。0CBANIIII结论：则有解得中线电流实用中，三相电动机、变压器等都是对称三相负载。电工电子技术首页电工电子技术2.负载的Δ形连接AIABCZZZBICIABIBCICAIAIBCIABICAI30°30°30°BICIBCIABICAI电工电子技术首页电工电子技术观察相量图可得：uABuBCuCA-IBCIAICA-IBIAB-IC303030303ABAII即：线、相电流的数量关系为：303BCBII303CACII相位上，线电流滞后相电流30°。plII3(2)三相负载不对称时各相电流分别计算：CACACABCBCBCABABABZZZUIUIUI；；线、相电流之间不再有倍的关系3BCCACABBCBCAABAIIIIIIIII；；应根据分别计算。ACBZBCZABZCA电工电子技术首页电工电子技术3.3三相电路的功率复习单相交流电路功率：1.三相电路的功率三相电路对称时，各种功率分别为：UISUIQUIPsin,cos，)VA(33)Var(sin3sin3)W(cos3cos3PPPPPPIUIUSIUIUQIUIUPllllll三相电路不对称时，各种功率分别为：)VA()()Var()W(2CL2321321QQPSQQQQPPPP其中容性Q为负值和连接方法有无关系？Y接时PP3IIUUll，Δ接时PP3IIUUll，无关！电工电子技术首页电工电子技术例：对称三相三线制的线电压V3100lU，每相负载阻抗为6010ZΩ，求负载为星形及三角形两种情况下的电流和三相功率。解：（1）负载星形连接时，相电压的有效值为：V1003lpUU设0100AUV。线电流等于相电流，为：A60106010120100A180106010120100A601060100100CCBBAAZUIZUIZUI三相总功率为：W150060cos1031003cos3zllIUP电工电子技术首页电工电子技术（2）当负载为三角形连接时，相电压等于线电压，设V03100ABU。相电流为：A6031060101203100A18031060101203100A60310601003100CACABCBCABABZUIZUIZUI线电流为：303030315030210303039030303CACBCBABAIIIIII三相总功率为：W450060cos3031003cos3zllIUP由此可知，负载由星形连接改为三角形连接后，相电流增加到原来的3倍，线电流增加到原来的3倍，功率增加也到原来的3倍。电工电子技术首页电工电子技术电力系统=发电厂+变电所+输电线路+用户~输电线路电能用户电力网电力系统发电机升压变压器降压变压器电力系统中发电机、变压器、电力线路和用电设备等的投入和撤除都是在一瞬间完成的，所以，电力系统中电能的生产、输送、电工电子技术首页电工电子技术利用燃煤(或石油、天然气)燃烧使汽轮机转动。生产过程：化学能热能机械能电能电工电子技术首页电工电子技术利用水的流量和落差使水轮机转动。生产过程：水能机械能电能电工电子技术首页电工电子技术利用原子能在反应堆的核裂变使汽轮机转动生产过程：原子能机械能电能电工电子技术首页电工电子技术生产过程：风能机械能电能风力发电是利用风力带动风车叶片旋转，再通过增速机将旋转的速度提升，來促使发电机发电。依据目前的风车技术，大約是每秒三公尺的微风速度，便可以开始发电。电工电子技术首页电工电子技术生产过程：潮汐能机械能电能潮汐发电与水力发电的原理相似，它是利用潮水涨、落产生的水位差所具有势能来发电的，也就是把海水涨、落潮的能量变为机械能，再把机械能转变为电能发电的过程。具体地说，潮汐发电就是在海湾或有潮汐的河口建一拦水堤坝，将海湾或河口与海洋隔开构成水库，再在坝内或坝房安装水轮发电机组，然后利用潮汐涨落时海水位的升降，使海水通过轮机转动水轮发电机组发电。电工电子技术首页电工电子技术变电所可分为：升压变电所、降压变电所、区域变电所、终端变电所等。电工电子技术首页电工电子技术电力线路分有输电线路和配电线路。由于发电厂一般都远离用电中心，所以必须用高压输电；为了确保用户安全用电，还必须降压配置为用户所需的各种电压。电工电子技术首页电工电子技术(1)电流对人体的危害3.安全用电触电：当人体触及带电体承受过高的电压而导致死亡或局部受伤的现象。触电依伤害程度不同可分为电击和电伤两种。电击：指电流触及人体而使内部器官受到损害，它是最危险的触电事故。当电流通过人体时，轻者使人体肌肉痉挛，产生麻电感觉，重者会造成呼吸困难，心脏麻痹，甚至导致死亡。电击多发生在对地电压为220V的低压线路或带电设备上，因为这些带电体是人们日常工作和生活中易接触到的。电伤：由于电流的热效应、化学效应、机械效应以及在电流的作用下使熔化或蒸发的金属微粒等侵入人体皮肤，使皮肤局部发红、起泡、烧焦或组织破坏，严重时更能危及人命。电伤多发生在1000V及1000V以上的高压带电体上。电工电子技术首页电工电子技术(2)伤害程度与电流强度之间的关系对于工频交流电，按照人体对所通过大小不同的电流所呈现的反应，通常可将电流划分为三级。名称定义大小男子女子感知电流引起感觉的最小电流1.1mA0.7mA摆脱电流人触电后能自主摆脱电源的最大电流9mA6mA致命电流在较短时间内引起心室颤动、危及生命的电流与通电时间有关电工电子技术首页电工电子技术缺乏电气安全常识；违反操作规程；设备不合格；维修维护不及时；偶然因素等。触电原因触电急救措施如果触电地点附近有电源，可立即断开开关、拔下插头或熔断器等。如果事故现场离电源太远，可用有绝缘柄的电工钳或有干燥木柄的斧头切断电线。对于低压触电事故：当电线搭接在触电者身上或被压在身下时，可使用非导电体，如木棒、竹竿、塑料棍等，去拨开电源。电工电子技术首页电工电子技术应立即电话通知有关部门停电。带上绝缘手套，穿上绝缘靴，用相应电压等级的绝缘工具拉开高压开关抛掷裸金属导线使线路短路、接地，迫使保护装置动作，断开电源。（1）救护人不可直接用手或其他导电及潮湿的物件作为救护工具，必须使用适当的绝缘工具。注意（2）要防止触电者脱离电源后可能的摔伤。对于高压事故电工电子技术首页电工电子技术3.人体触电的形式单相触电在人体与大地之间互不绝缘情况下，人体的某一部位触及到三相电源线中的任意一根导线，电流从带电导线经过人体流入大地而造成的触电伤害。单相触电又可分为中性线接地和中性线不接地两种情况。左图为中性点接地系统的单相触电；右图为中性点不接地系统的单相触电。电工电子技术首页电工电子技术火线零线单相触电电流通过的路径电流通过人体的心脏，肺部、和中枢神经系统的危险性比较大，特别是电流通过心脏时危险最大。所以从手到脚的电流途径最为危险。电工电子技术首页电工电子技术两相触电在两相触电，也叫相间触电，这是指在人体与大地绝缘的情况下，同时接触到两根不同的相线，或者人体同时触及到电气设备的两个不同相的带电部位时，电流由一根相线经过人体到另一根相线，形成闭合回路，如图所示。电工电子技术首页电工电子技术两相触电情境两相触电比单相触电更危险，因为此时加在人体心脏上的电压是线电压！哈！……啊！……双线触电电工电子技术首页电工电子技术跨步电压触电输电线路火线断线落地时，落地点的电位即导线电位，电流将从落地点流入地中。离落地点越远，电位越低。根据实际测量，在离导线落地点20m以外的地方，由于入地电流非常小，地面的电位近似等于零。如果有人走近导线落地点附近，由于人的两脚电位不同，则在两脚之间出现电位差，这个电位差叫作跨步电压。距离电流入地点越近，人体承受的跨步电压越大；距离电流入地点越远，人体承受的跨步电压越小;在20m以外，跨步电压很小，可以看作为零。U电工电子技术首页电工电子技术学生宿舍私用电器现象成为安全隐患电工电子技术首页电工电子技术不要在输电线附近搭晒湿衣服！不要随便扯拉电线！不要用湿毛巾擦洗正在使用的电器！安全隐患图例电工电子技术首页电工电子技术电工电子技术首页电工电子技术触电能使人造成烧伤或死亡，但是事故的多数原因是人为造成的。用电中注意以下问题，可以预防触电事故。（1）损坏的开关、插销等应赶快修理或更换，不能将就使用。（2）不懂电气技术和一知半解的人，对电气设备不要乱拆、乱装，更不要乱接电线。（3）灯头用的软线不要东拉西扯，灯头距地不要太低，扯灯照明时，不要往铁丝上搭。（4）电灯开关最好用拉线开关，尤其是土地潮湿的房间里，不要用床头开关和灯头开关。（5）屋内电线太乱或发生问题时，不能私自摆弄，一定要找电气承装部门或电工来改修。（6）拉铁丝搭东西时，注意不要接触到附近的电线。（7）屋外电线和进户线要架设牢固，以免被风吹断，发生危险。（8）外线折断时，不要靠近或用手去拿，应找人看守，赶快通知电工修理。（9）不要用湿手、湿脚接触电气设备和开关插销，以免触电。（10）大清扫时，不要用湿抹布擦电线、开关和插销，也不要用水冲洗电线及各种用电器具、电灯和收音机等。电工电子技术首页电工电子技术电力系统和电气装置的中性点，电气设备的外露导电部分通过导体与大地相连称为接地。接地的目的：一是保证人身安全，使人可能接触到的设备外露导电部分的电位基本降低到接近地电位，当人触及这些部位时，即使这些部位带电，因其电位与地电位基本接近，可以减少电击危险。二是保证电力系统正常、稳定运行。由接了地的变压器和发电机中性点引出的中性线称地线。电器设备的某部分直接与地线相连接叫作保护接零。保护接零也能起到与接地相似的安全保护作用。4.保护接地和保护接零电工电子技术首页电工电子技术保护接地的原理在中性点不接地系统中，设备外壳不接地且意外带电，外壳与大地间存在电压，人体触