三相电路案例、.doc

案例42 我们已经知道供电方式有三相三线制和三相四线制两种方式。三相异步电动机作为电网的动力负载，当接到电网上运行后，如果出现断相，或其三相绕组中因接线错误出现短路，都会使电路处于不对称运行，那么，此时将会给电机或电网带来什么影响？可以采取什么措施来进行保护？1低压供电系统中的三相不对称电路 日常照明线路由于用电不均匀，易出现三相不对称状态。若中性线阻抗为零，则电源中性点与负载中性点间的电压为零，因此，每相负载上的电压一定等于该相电源电压，各相负载电压与各相负载阻抗大小无关。 在中性线及线路阻抗为零的三相四线制电路中，当三相电源电压对称时，即使三相负载不对称，三相负载上的电压依然是对称的，但由于三相负载阻抗不等，所以三相电流将是不对称的，三相电流分别为 中性线电流为 所以，在不对称的的三相四线制电路中，中性线电流一般不等于零。这表明中性线具有传导三相系统中的不平衡电流或单相电流的作用。2一相负载短路的三相不对称电路（1）对称三角形负载中一相短路 对称的三角形负载中，假定相短路，其电路如图1所示。若不计线路阻抗，则短路相的电压等于电源线电压，短路相的阻抗等于零。 图1 负载三角形联结一相短路 为无穷大 , 此时与短路相负载相连的两条端线上将出现很大的短路电流。 因此，必须在线路上装设熔断器或过流保护装置。 （2）对称的Y/Y联结电路中一相负载短路 对称的Y/Y联结的电路中，假定相负载短路，其电路图如图2（a）所示。负载电压相量图如图2（b）所示。图2 Y/Y联结一相负载短路此时U相负载电压为零，负载中性点与电源中性点之间的电压等于U相电源的电压，即 因此，V、W两相负载的电压分别为 根据欧姆定律，可求得V、W两相负载的相电流（即线电流）为 根据基尔霍夫电流定律，可求得U相的线电流等于 利用相量图可求得U相的线电流的有效值为 因此，在电源电压（指有效值）恒定，且不计线路阻抗的情况下，在负载星形联结的对称三相三线制电路中，一相负载短路：1）短路相的负载电压为零，其线电流增至原来的3倍；2）其他两相负载上的电压和电流均增至原来的 倍。 此时线路出现过热，负载不能正常工作。因此，可以加入中性线(三相四线制)，保证其他两相不受一相短路的影响。3一相负载断路的三相不对称电路（1）对称的三角形负载中一相断路 对称的三角形负载中，假定相断路，其电路如图3（a）所示。其相量图如图3（b）所示。图3 负载三角形联结一相断路断路后，负载的线电压仍等于相应的电源线电压，其电流 其他两相负载的电流为 根据基尔霍夫电流定律，可求得线电流为根据以上分析可知，在电源电压有效值恒定，且不计线路损耗的情况下，三角形联结的对称负载一相断路时，可得如下结论:1）负载线电压：均不发生变化；2）相电流：断路相的负载电流等于零，其他两相负载电流保持不变；3）线电流：与断路相两端相连的两端线电流减少为原相电流，另一线电流保持不变，即仍为原相电流的 倍。（2）对称Y/Y接电路中一相断路 对称Y/Y接的三相电路中，假定U相负载发生断路，其电路如图4（a）所示，负载电压的相量图如图4（b）所示。U相负载断路后， ，这时V、W两相电源与V、W两相负载串联，构成一个独立的闭合回路。 图4 Y/Y联结一相负载短路V、W两相负载上的总电压等于电源的线电压，由于V、W两相负载的阻抗相等，在所选定的参考方向下，V、W两相负载电压为 利用基尔霍夫电压定律，可求得负载中性点与电源中性点之间的电压及U相断路处的电压为从相量图可以看出 根据欧姆定律，可求得V、W两相电流为 所以，在电源电压有效值恒定，线路阻抗不计的情况下，Y/Y接对称三相电路，一相断路时，其1）断路相电流等于零，负载电压为零，断路处电压为原来相电压的3/2倍；2）其