不对称三相电路的分析(精)

1、不对称三相电路的分析在三相电路的构成中，只要有任意一部 分出现不对称的情况，就称为不对称三相电 路。例如，三相负载中的三个负载不完全相 等，三相电源出现个别相电源短路或开路等 现象，此时，都会形成不对称三相电路。三相电路不对称的原因常见的不对称三相电路是指三相负载不对 称，即ZAHZBHZC,或者丫人式咒工丫“在电力系统屮除三相电动机等对称三相负 载外，还有许多由单相负载纽成的三相负载。 人们尽可能把它们平均分配在各相上，但往往 不能完全平衡，而且这些负载不都是同时运行 的。当三相系统发生故障时也会引起不对称。典型的不对称三相电路(1)(a) A相开路电路图(b)相量图如图(a)所示的A相开路

2、电路。则此时电路完全变 成一个串联的回路。两相负载承受的电压为BC线电压 的一半。由图(b)中的相量图可见中点位移的位置。这 种现象对于负载用户来说，电压幅值减小了，一般不 会对用户的负载造成很大程度的损坏。如图(a)(a)所示为 A A 相短路电路。 此时两个中点 NNNN直接被一 相电压连起来，造成另外两相的负载直接承受线电压幅值。由 图(b)(b)中的相量图可见，中点位移直接接到三角形的顶点。这种 情况往往会造成负载在很大程度上损失。为避免出现上述不对 称情况，需采取必要的措施，使电力系统的安全运行有充分的 保障。典型的不对称三相电路(2)某相负载短路NN(a) A相短路电路(b)相典型

3、的不对称三相电路(3)不对称星形连接的三相电路YA+YB+YC)UN，N= UAYA+ UBYB+ UCYC不对称星形负载的相电压不对称星形负载的相电压(S断开断开) )开关 S 断开吋，由节点电压法分析可知:”乙乙+UBYB+ UCYCUw = UNNUBM=叽一 一U冲NU CN，= U c U冲NYA+YB +Yc各相电压为乂 +c YcIcJ_ 不对称星形连接负载的相量图CN9ANAUBUBM中性点位移各相电压为ANBN，lc=ZRZcN?(ANr=右AMNjUBN，=-NN当合上开关S,即接上 中线时，如果ZN=0,则 口J强使UMN=0此时尽 管电路不对称， 但各相保持独立， 各相

4、负载的 相电压对称。 因此在负 载不对称时中线的存在 是非常重要的。中线电流为中线电流为：N=匚+ic结论负载不对称而又没有中线时，负载的相 电压就不对称。当负载的相电压不对称时， 势必引起有的相的电压过高，高于负载的额 定电压；有的相的电压过低，低于负载的额 定电压。这都是不容许的。三相负载的相电压必须对称。例例2求负载相电压、负载电流及中线电流。求负载相电压、负载电流及中线电流。已知电路如图 所示，电源电 压对称，每相 电压4=220V；负载为电灯组，在额定电压下其电阻分别为=5, /?s=ion, /?c=20Q。（灯泡的额定电压为220V）例 2 求负载相电压、负载电流及中线电流。解；

5、在负载不对称而有中线的情况下，负载相 电压和电源相电压相等，也是对称的，其有效 值为 220V。例 2 求解过程各相电流为：lA=UA/RA=2200/5=44(0 AlB=UB/RB=220/2QO/10=226dL20 A& 1/220/120 /20=11/120 A中线电流郑中线电流郑lN= iAlBc= 44/ 0 +22/120 + 11/120-27.549.45=29.1/19：A在上例中如果(1)A 相短路而有中线时；(2)A 相短路而中线又断开时。分析过程(1) A相短路而有中线时;解：(1)此时 A 相短路电流很大，将 A 相中 的熔断器熔断，而 B 相和 C 相

6、未受影响，其 相电压仍为 220Vo分析过程分析过程(2) A相短路而中线又断开时。相短路而中线又断开时。(2)此时负载中点 N即为 A,因此负载各相电压为:UAFJ=Q UBA=380VUCA=380V可见，B、C 两相电压都超过电灯额定电压，这是不cUAUc/*/（a a）IIII 作图（a）为一般的接零保护，以工作零线兼作 保护零线。工作原理: 在当电路的某相带电 部分触及设备外壳时, 通过外壳形成该相对 零线的单相短路（称 碰壳短路），此时， 短路电流很大可以使 线路上保护装置迅速 动作，切断电源。中线的作用中线的作用就在于使星形连接的不对称负载的相电压对称。为了保证负载的相电压对称,

7、 就不应让中线断开。因此，为防止误动作，规 定中线内不允许接入熔断器或闸刀开关。应用：三相电路接零保护系统三相电路系统的用电安全一保护接零三相电路系统的用电安全一保护接零图(b)为重复接地 保护，在进入用户端, 一处或多处通过接地 装置再次与人地连接, 接地电阻$很小。该装置除可以起到图(a)的保护作用之外，还 可以使在零线断线、 相线零线接错吋所产生的危险能够快速反 应而断电保护。三相电路系统的用电安全一保护接零图(c)为专用保护线。 从电源的屮( (b)b)重复接地保护QA)戈)(C)(C)专川性点处直接 接出一根专用保护线到 用户。它是目前国际上 流行的三相电路保护系 统，称为三相五线制保 护系统。我国也开始逐 渐采用这种三相五线制。 不过多数情况下仍然采 用图(a)或图(b)的方法。三相电路小结1三相电源的两种联揍方法：1 星形接法：U 評 Up ,且线电压比相应相电 压超前 300。2三角形接法：U 亍 Up。三相负载的两种联接方法：1 星形接法：U 評 Up,在相位上，线电压比 相应相电压超前 300；T-Ipo2三角形接法：吩 Up； I 評片,在相位 上线电流滞后于箱应的相电流 3