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06-4不对称三相电路在线视频

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06-4不对称三相电路课程教案、知识点、字幕

同学们好!本节学习不对称三相电路的一些基本概念和应用。

在三相电路的构成系统中,

只要有任意一部分出现不对称的情况时,

就形成了不对称三相电路。

例如三个负载不完全相等、或者三相的电源

出现个别相电源短路或断路的情况时,

都会造成三相不电路对称。

其实,在实际工程中,工程师或电网系统尽量做到最大程度,保证了三相电源的对称性。

而作为三相负载,其不对称情况是常有的事情。

比如三相负载的阻抗不相等,或者阻抗的性质不相等,

阻抗的结构不相等,等等。

因此,这里我们主要从负载不对称角度,来讨论三相不对称电路。

在电力系统的低压电网侧(居民用电)负载的不对称,是正常的现象。

分析的方法,不能再划归一相进行计算。

只能采用复杂电路的分析方法,

即每一相都需要计算。

而不对称三相电路的计算中,

中性点位移,是一个重要的知识点。

我们来分析,中性点位移。

当三相负载Za、Zb、Zc不完全相同时,如图(a)所示,

采用Y-Yn连接。

电源有中性点N,负载也有个中性点N',

设这两个点之间电压为UN'N。

对其列写结点电压方程为式(1)所示。

而求取UN’N为式子(2)所示。

显然,在阻抗不等的时候,UN’N不再等于零。

即UN’N为一个非零的量。

于是各相负载,逐相分析的电压,分别为方程组(3)所示。

对于方程组(3),我们若采用相量图形式来描述,则更明晰和直观。

好的,我们来通过相量图来分析三相负载的各相电压。

先作出三相电源的相量图,默认A(相)初始角为零度。

然后任取一个非零值的UN’N,

如动画所示。

UN’N的某端为N’

即负载的中性点,与电源的中性点不在同一处了。

这就是中性点位移的现象。

从而,每相参照方程组(3)的相量,

分别画出UAN’、UBN’、UCN’。

相量图中,比较直观的发现:

三相负载逐相承受的电压,大小不再相同,角度也不再对称,

且中性线ZN承受电压,

显然中性线中也会有电流。

我们称相量图中的N’与N不重合现象,为中性点位移。

而在电源对称情况下,

可以根据中性点位移位置的大小,

来判断负载不对称的严重程度。

这个也很有趣。

同学们可以自行设定,指定N'可在相量图平面上,除N点之外的任意处。

从而得到各种不同程度的不对称、中性点位移的样子。

当然,作为电力系统,低压侧居民用电的电压值还是比较大的,

(通常有220V或380V)

随意设定的不对称,每相不对称电压对于该相负载的绝缘和耐压值都是考验。

当严重不对称时,会损坏某些相的负载,

因而影响整个低压侧供电系统。

所以,工程实际中,人们为了避免这种不对称,还是有比较有效的方法来处理。

若采用三相三线制:

则如下两种典型的不对称三相电路比较常见的。

1、负载某相断路(或开路),如图(a)所示,

A相负载未连入电路,或A相电源未接入电路。

则此时B相负载和C相负载串联,承受BC间线电压。

按我国低压居民用电220V相电压标准,

则(a)图中BC两相负载承受的线电压为380V。

如两相灯泡的阻值相等的话,则每相灯泡承受电压为190V。

不到220V,因此灯泡在低于额定的电压下工作,灯光灰暗。

我们也可以通过图(b)的相量图了解。

显然,负载结构的缺失,

导致负载中性点N'位移了,

其位置为UBC相量的中点位置。

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绝缘的损坏。

但是还会对剩下的两相负载,造成一定的影响。

比如说,有一些日光灯可能会因为电压降低而不再发光。

2、三线制中出现某相负载短路时,如图(a)所示。

此时两个中点NN' 直接被A相电压源连起来,

造成另外两相的负载,直接承受线电压的幅值。

如相量图中N'的位移示意图,

显然,超过了BC两相原有的相电压额定值。

可能会烧坏这两相的灯泡负载。

因为相量图中,N'点直接位移到相电压端点A的位置。

B、C两相负载的电压UCN’和UBN’,都是线电压。

让这两相承受较大的电压的考验,通常会造成较多的损失。

为避免出现上述不对称的情况,

需要采取必要的措施,使电力系统低压侧用户的安全运行有充分的保障。

下面介绍,采用的必要措施!

即:三相四线制+保险丝,即可!

图中的开关S闭合,形成三相四线制。

且尽量做到中线的阻抗ZN 接近于零,

中线中,不要加保险丝或熔断装置。

但是,在三根火线上要加入保险丝或熔断器。

这样做的优点有两点:

1)四线制的中线,强制了N'点和N点接近于等电位,

或者说不允许中性点N'位移。

2)保证每相负载无论对称或不对称,

都在承受基本接近额定的电压。

或者可以这样说,

由于中线不放保险丝,始终存在,

保证了每相电源和负载可以由它形成回路,

而不再影响其他两相。

这就克服了三线制的缺点。

当然,此时,若还存在三相负载的不对称情况,

则中线中电流不再为零,

为三个独立相中的电流相量IA、IB、IC的代数和。

看一个例题6-4:计算图示

不对称三相负载中四个电流。

已知电源对称,默认为星形连接,

线电压的有效值为380V。

解:先令参考相电压UA为220∠0°V。

则自动写出:UB为220∠-120°V;

UC为220∠+120°V。

图中,中线为理想导线。

则各相独立计算。

分别为方程式(1)、方程式(2)、方程式(3)所示。

最后得到中线电流IN,为三者的代数和。

它们的相量图运算如图显示。

再看一个应用例题:相序判断电路。

如图(a)所示三线制三个负载,

某相负载接电容器,

其余两相负载,接相同规格且耐压值足够、而不损毁的灯泡(认为是纯电阻),

三者阻抗的模相等,三相交流电源对称。

试分析两个灯泡负载上的电压,

并根据它们的电压,判断相序。
并根据它们的电压,判断相序。

解:Y-Y连接三线制不对称电路。

先计算UN'N的电压。

然后三相逐一分析。

我们设电源电压UA=U∠0°(V),

应用公式结点电压(1),

计算出UN'N的值为方程式(2)所示.

再计算电压UBN’,如式子(1),

计算结果,得到UBN’的有效值,是线电压有效值的1.5倍。

是相电压有效值的1.5倍。

而UCN’的电压,用式子(2)计算,

结果其电压的有效值,为相电压的0.4倍。

两者都是相同规格的灯泡,显然灯泡亮的程度不一样。

在耐压值允许的情况下,我们就能够得出这样的结论:

在未知三相电源相序的情况下,任取一相为A相,接电容器;

另外两相接灯泡,则灯泡亮的程度不一样。

最亮的那相为B相,暗的那相为C相。

(注意,这里是指A-B-C相序为默认的情况下的结论)

好的,本节就到这里,下节再见。

电路理论课程列表:

00绪论

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01 电路概念与基本定律

-01-1 电路模型与集总假设

--01-1 电路模型与集总假设

--01-1作业

--讨论01

-01-2 电路变量

--01-2 电路变量

--01-2作业

-01-3 基尔霍夫定律

--01-3 基尔霍夫定律

--01-3作业

-01-4 电路基本元件及方程

--01-4-1电路元件-1

--01-4-1作业

--01-4-2电路元件-2

--01-4-2作业

--01-4-3电路元件-3

--01-4-3作业

--讨论02

--01-x自测题

02 电阻电路分析方法

-02-1 电阻电路的化简与等效

--02-1 电阻电路的化简与等效

--02-1作业

-02-2 电阻△-Y等效变换

--02-2电阻Y-△连接的等效变换

--02-2作业

-02-3 含受控源的等效电阻

--02-3等效电阻

--02-3作业

-02-4 电路的拓扑图和电路方程 的独立性

--02-4-1图论初步-1

--02-4-1作业

--02-4-2 图论初步2

--02-4-2作业

-02-5 支路法

--02-5-1支路法1

--02-5-2支路法2

--02-5作业

-02-6 网孔电流法和回路电流法

--02-6-1网孔电流法

--02-6-2 回路电流法

--02-6作业

-02-7 结点电压法

--02-7-1结点电压法-1

--02-7-2结点电压法-2

--02-7作业

--讨论03

03 电路定理

-03-1 叠加定理

--03-1叠加定理

--03-1作业

-03-2 齐性定理和替代定理

--03-2齐性定理和替代定理

--03-2作业

-03-3 戴维南定理

--03-3-1戴维南定理-1

--03-3-2戴维南定理-2

--03-3作业

-03-4 诺顿定理与最大功率传输定理

--03-4诺顿定理与最大功率传输定理

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-03-5 特勒根定理

--03-5特勒根定理

-03-6 互易定理与对偶原理

--03-6 互易定理和对偶原理

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04 动态电路

-04-1 动态电路概念和换路定则

--04-1-1动态电路概念

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--04-1-2换路定则与初值确定

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--04-2-1一阶零输入响应

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--04-3-1二阶电路分析-1

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-04-4 阶跃与冲激

--04-4-1阶跃响应与冲激响应-1

--04-4-2 阶跃响应与冲激响应-2

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05 单相交流电路

-05-1 正弦量

--05-1正弦量基本概念

--05-1作业

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--05-3基尔霍夫 定律的相量形式

--05-3作业

-05-4 阻抗与导纳

--05-4 阻抗与导纳

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--05-5-1相量法分析问题交流电路1

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-05-6 正弦稳态交流电路的功率

--05-6-1正弦稳态交流电路功率

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--05-6-3正弦交流稳态电路最大功率

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06 三相电路

-06-1 三相电源

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-06-2 对称三相电路的线值与相值

--06-2对称三相电路的线值与相值

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-06-3 对称三相电路一相法计算

--06-3 对称三相电路计算

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-06-4 不对称三相电路

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考试3

-考试3

考试1(电路分析基础)

-电路分析基础考试-1

06-4不对称三相电路笔记与讨论

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