三相电路综合实验(华电版).docx

华 北 电 力 大 学华北电力大学实 验 报 告实验名称：三相电路综合实验 课程名称：电路实验 专业班级： 学生姓名：学号：成绩：指导教师：实验日期：2012.12.24一、 实验目的及要求1. 掌握三相负载作星形联接、三角形联接的方法，验证这两种接法的线、相电压，线相电流之间的关系。2. 充分理解三相四线供电系统中中线的作用。3. 熟悉和使用三相功率测量的两表法。二、 所用仪器、设备设备名称型号与规格三相自耦调压器0450V交流电压表0500V数字表交流电流表05A数字表单相功率表0450V，05A三相灯组负载白炽灯三组电感、电容元件三、 实验原理1、在三相电路中，三相电源和三相负载可分别联接成Y（图6-1）和 （图6-2），Y接又可分为三相三线制（Y）和三相四线制（Y0），当三相负载不对称时，例如居民用电，则必须采用三相四线制供电，以保证负载相电压对称，满足工作需要。 图6-1 三相Y接负载 图6-2 三相D接负载2、三相对称电源连接成三相四线制(YO)供电线路时，其线电压UL和相电压UP都是对称的。它们之间的数量关系是UL=3UP 。相位关系：线电压超前相应的相电压30角。三相对称电源的线电压、相电压均大小相等，相位互差120角。3、三相对称负载星形联接时，各负载相电压的数值相等，相位互差120，各线电流和相电流的数值相等，相位互差120，中线电流为零。三相不对称负载星形联接而且有中线时，各相电压对称，相电流不对称，中线电流不为零。若此时拆掉中线，由于负载不对称，则有的相电压过高而有的相电压偏低，对负载和供电线路工作不利或造成损坏，可见中线是必设的。4、三相负载三角形联接，负载对称时，负载的线电压等于相电压，相位互差120， 线电流和相电流的关系为：在数值上线电流等于相电流的3倍；在相位上线电流滞后相应的相电流30；负载不对称时，电路各相电流和线电流将生发生变化，它们不再对称。5、三相电路功率测量可采用单瓦计法、两瓦计法和三瓦计法：(1)、单瓦计法：对于三相对称电路，只要用一个功率表测量出一相电路的功率，然后将其读数乘以3就是三相电路的总功率。(2)、两瓦计法：以三相电路中任一线为基准，用一个功率表分别测另两线与基准线之间的功率后叠加起来，即为三相电路的总功率。(3)、三瓦计法：用功率表分别测量每相负载的功率，然后叠加起来，即为三相电路的总功率。四、 实验方法及步骤1、实验电路图：（1）、星型联接（注意：N和N点的区别）（2）、三角型联接（3）、两表法（两瓦计法） 三相有功功率：P=PW1+PW2 1、按三相负载星形联接图所示连接实验电路，然后调节调压器输出，使输出三相线电压为220V，分别测量三相负载的线电压、相电压、线电流、相电流、中性点电压和中线电流。实验中应注意观察各相灯组亮暗的变化程度，特别要观察中线的作用。2、按三角形联接方式改接线路，分别测量三相负载的线电压、线电流、相电压和相电流。3、以A相、B相、C相中任意一相为两表法的公共接线端连接电路，测量三相电路的功率。五、 实验结果及数据处理表6-8 负载三角形接线测量数据记录各项负载（开灯盏数）灯的明暗程度相电压=线电压（V）线电流(mA)相电流(mA)A相B相C相UAXUBYUCZIAIBICIAXIBYICZ三相平衡333明亮218.3215.6218.9576560573325324336三相不平衡123明亮223.6218.3220.8485288405112215337表6-9 负载星型接线（Y型和YN型接线）实验数据记录 各相负载（开灯盏数）灯的明暗程度负载相电流(mA）负载线电压(V)负载相电压(V)中线电流(mA)中点电压（V）A相B相C相IAIBICUABUBCUCAUA0UB0UC0I0UNNYN平衡333明亮255255255219.8214.3217.4127.3123.7123.89.83无YN不平衡123明亮85165255219.7215.2218.8128.7126.4123.7147Y平衡333明亮251250253220.3216.8219.5129.5126.6123.7无0Y不平衡123A、B明亮，C暗98.4176206222.4219.8221.4172.6146.577.741表6-10 两表法（两瓦计法）测功率数据记录各相负载（开灯盏数）PW1(W)PW2(W)P=PW1+PW2(W)A相B相C相Y平衡33347.3545.5992.94Y不平衡12320.4336.8757.30平衡333110.7103.4214.10不平衡12386.9558.71145.66计算：1、 验证三相电路中的3关系在对称YN型联接中：UABUA0=219.8127.3=1.726633 UBCUB0=214.3123.7=1.732423 UCAUC0=217.4123.8=1.756063在对称Y形联接中： UABUA0=220.3129.5=1.701163 UBCUB0=216.8126.6=1.712483 UCAUC0=219.5123.7=1.744543在对称联接中： IAIAX=576325=1.772313 IBIBY=560324=1.728403 ICICZ=573336=1.705363由以上计算可知：在对称星型电路中，存在UL=3UP 在对称三角形电路中，存在IL=3IP2、三相四线制的中线的作用由表6-9中灯的明暗程度可知，当负载不对称时，中线提供各相电流的回路，以保证三相不对称负载的每相电压维持不变。3、不对称三角形联接相电流的相量图4、思考题解答（1）、两表法的适用情况？答：两功率表法能用于测量三相三线对称与不对称电路的有功功率。（2）、三相四线制电路能不能用两表法测三相功率？答：不能。当用两功率表法测量三相四线电路有功功率, 由于两功率表法只能反映电路中正序分量和负序分量的有功功率, 而不能测量电路中零序分量的有功功率。当三相四线电路产生零序电压和零序电流时, 两功率表法测量的功率和电路的实际功率不相符。（3）、三相四线制电路怎么测量三相功率？答：在三相四线制中，可以从外部电路上测得各相的相电压和相电流，从而可以根据相电流和相电压分别计算各相功率，然后相加而得总功率，即P=PA+PB+PC，电路图如下：六、 实验注意事项1、本实验采用三相交流电，线电压为220V，实验时要注意人身安全，不可触及导电部件，防止意外事故发生。2、每次接线完毕，同组同学应自查一遍，然后由指导教师检查后，方可接通电源，必须严格遵守先接线，后通电；先断电，后拆线的实验操作原则。3、每项实验完毕，均需将三相调压器旋柄调回零位，每改变接线均需断开三相电源，以确保人身安全。4、测量数据时，所需测量的相电压、线电压指的都是负载侧，不要测量电源侧。5、开始通电时，注意观察电源侧三相表的示数是否对称，若不对称，说明有保险烧断，向指导老师说明情况。6.、两组实验，每项实验完毕后，均需先找指导老师检查数据，然后再拆线做下一组，避免出现错误后需重新接线浪费时间。七、 讨论与结论 通过本次实验，学会了三相负载星形联接、三角形联接的方法，验证了两种接法时，线电压与相电压、线电流与相电流之间的关系。不仅如此，还巩固了功率表的连接和使用方法，学会了使用探针和电流插把，掌握了三相电路相序的测量方法。通过观察，理解了三相四线制供电系统中的中线作用。最终掌握了三相电路功率测量的常用方法，达到了实验预期目标。 在本次实验中，也遇到了各种不同的问题。例如，由于原理掌握不踏实，导致实验开始时不能很好掌握星型联接和三角形联接的方法，导致实验开始并不太顺利，后来在旁边同学以及老师的指导下，终于圆满完成了实验。其次，在用两表法测功率时发生连线错误，在参考了前几次实验功率表的接法后才接正确。最后，本次实验内容比较多，接线等操作也较为复杂，因此实验过程中要十分仔细。在连好线后，一定要让老师