《第四章供电与用电Ppt讲课文档》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第四章供电与用电Ppt讲课文档（81页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第四章供电与用电Ppt第一页，共八十一页。2 4.1 4.1 三相电源三相电源目目 录录 4.2 4.2 三相负载三相负载 4.3 4.3 三相功率三相功率 4.4 4.4 电力系统电力系统 4.5 4.5 触电事故触电事故 4.6 4.6 触电防护触电防护 4.7 4.7 静电防护静电防护 4.8 4.8 电器防火和防爆电器防火和防爆2第二页，共八十一页。u三相交流电动势的产生三相交流电动势的产生SN定子定子转子转子铁心（导磁路径）铁心（导磁路径）三相三相绕组绕组匝数相同匝数相同匝数相同匝数相同空间排列空间排列空间排列空间排列互差互差互差互差120120 : 直流励磁的电磁铁直流励磁的电磁铁
2、定子定子转子转子发发电电机机结结构构原动机带动转子以原动机带动转子以 的速度的速度旋转，三个定子绕组线圈切旋转，三个定子绕组线圈切割磁力线，便感应产生三个割磁力线，便感应产生三个单相正弦电动势单相正弦电动势工作原理：动磁生电工作原理：动磁生电工作原理：动磁生电工作原理：动磁生电4.1 4.1 三相电源三相电源 3第三页，共八十一页。4 产生对称三相电动势的电源称为产生对称三相电动势的电源称为对称三相电源简称三相电源。对称三相电源简称三相电源。对称三相电动势对称三相电动势对称三相电动势对称三相电动势最大值相等最大值相等最大值相等最大值相等频率相同频率相同频率相同频率相同相位互差相位互差相位互差相
3、位互差120120 电动势特征：电动势特征：三个电动势瞬时表示式三个电动势瞬时表示式三个电动势瞬时表示式三个电动势瞬时表示式对称三相电动势的瞬时值之和为对称三相电动势的瞬时值之和为 0ee1e2e3t波形图波形图: : 4第四页，共八十一页。5三相电动势的相量关系：三相电动势的相量关系：三相交流电到达正最大值的顺序称为相序。三相交流电到达正最大值的顺序称为相序。三相交流电到达正最大值的顺序称为相序。三相交流电到达正最大值的顺序称为相序。三相电源的相序为三相电源的相序为三相电源的相序为三相电源的相序为相量表示相量表示相量表示相量表示 相序相序: : 三相电动势由超前相到滞后相的顺序三相电动势由超
4、前相到滞后相的顺序 5第五页，共八十一页。6u 三相交流电源的连接三相交流电源的连接（一）星形接法（一）星形接法N6第六页，共八十一页。N中性点中性点中性线（零线、地线）中性线（零线、地线）相线（端线、火线）相线（端线、火线）（火线）（火线）（火线）（火线）火线（相线）火线（相线）:中线（零线）：中线（零线）：N三相四线三相四线制供电制供电三相三线制供电三相三线制供电:无无N供电供电方式方式在低压系统在低压系统在低压系统在低压系统, ,中性点通常接地，中性点通常接地，中性点通常接地，中性点通常接地，所以也称地线。所以也称地线。所以也称地线。所以也称地线。7第七页，共八十一页。8 1 1、星形接
5、法的两组电压：星形接法的两组电压：相电压：火线对零线间的电压。相电压：火线对零线间的电压。线电压：火线间的电压。线电压：火线间的电压。相量图相量图: :U1 U2 U3 U31 -U2U23 1200300U12 根据根据根据根据KVLKVL定律定律定律定律8第八页，共八十一页。1. 相电压对称相电压对称: Up= U1= U2= U3 线电压也对称线电压也对称: Ul= U12= U23= U31结论结论:2. U12= 3 U1(大小关系大小关系)U12超前超前U1 300 (相位关系相位关系)相量图相量图U1 U2 U3 U31 -U2U23 1200300U12 由相量图可得由相量图可
6、得:在日常生活与工农业生产中，多数用户的电压等级为在日常生活与工农业生产中，多数用户的电压等级为9第九页，共八十一页。2. 相电流与线电流的关系相电流与线电流的关系:IL1 = I1IL2 = I2IL3 = I3 相电流和线电流都是对称的相电流和线电流都是对称的 Ip= Il 并且相位相同并且相位相同IN IL3 IL2 IL1 I2 I1 I3 相电流：每相绕组中的电流。相电流：每相绕组中的电流。线电流：由端点输送出去的电流。线电流：由端点输送出去的电流。10第十页，共八十一页。（二）三相电源的三角形联结（二）三相电源的三角形联结注意注意: :这种接法只有三相三线制这种接法只有三相三线制1
7、1第十一页，共八十一页。1.1.相电压与线电压的关系相电压与线电压的关系根据根据KVL定律定律:U12 = U1U23 = U2U31 = U3结论结论:相电压和线电压都对称相电压和线电压都对称.Up= UL 且相位相同且相位相同 +U12=U1 _ +U23=U2 _ _U31=U3 + 12第十二页，共八十一页。2.相电流与线电流的关系相电流与线电流的关系:根据根据KCL定律定律:IL1 = I1 - I3 IL3 = I3 - I2 IL2 = I2 - I1 I1 I2 IL2 IL1 -I3I3 IL3 相量图相量图:IL1IL2IL3I1I2I3= I1 +(- I3 ) 3001
8、3第十三页，共八十一页。14三相负载三相负载三相负载三相负载不对称三相负载：不对称三相负载：不对称三相负载：不对称三相负载： 不满足不满足不满足不满足 Z Z1 1 = =Z Z2 2 = = Z Z3 3 如由单相负载组成的三相负载如由单相负载组成的三相负载如由单相负载组成的三相负载如由单相负载组成的三相负载对称三相负载：对称三相负载：对称三相负载：对称三相负载：Z Z1 1= =Z Z2 2= = Z Z3 3 如如如如三相电动机三相电动机三相电动机三相电动机负载分类负载分类负载分类负载分类: :单相负载：只需一相电源供电单相负载：只需一相电源供电单相负载：只需一相电源供电单相负载：只需一
9、相电源供电 照明负载、家用电器照明负载、家用电器照明负载、家用电器照明负载、家用电器负载负载负载负载三相负载：须三相电源同时供电三相负载：须三相电源同时供电三相负载：须三相电源同时供电三相负载：须三相电源同时供电 三相电动机等三相电动机等三相电动机等三相电动机等三相负载的联接三相负载的联接三相负载的联接三相负载的联接: : 三相负载也有三相负载也有三相负载也有三相负载也有 Y Y和和和和 两种接法，至于采用哪种方法两种接法，至于采用哪种方法两种接法，至于采用哪种方法两种接法，至于采用哪种方法 ，要根据负载的额定电压和电源电压确定。，要根据负载的额定电压和电源电压确定。，要根据负载的额定电压和电
10、源电压确定。，要根据负载的额定电压和电源电压确定。4.2 4.2 三相负载三相负载14第十四页，共八十一页。15三相负载连接原则三相负载连接原则（1 1） 电源提供的电压电源提供的电压=负载的额定电压；负载的额定电压；负载的额定电压；负载的额定电压；（2） 单相负载尽量均衡地分配到三相电源上。单相负载尽量均衡地分配到三相电源上。单相负载尽量均衡地分配到三相电源上。单相负载尽量均衡地分配到三相电源上。A AB B电源电源电源电源C保险丝保险丝保险丝保险丝三相四线制三相四线制380/220380/220伏伏N N 额定相电压为额定相电压为220伏的单相负载伏的单相负载 额定线电压为额定线电压为38
11、0伏的三相负载伏的三相负载15第十五页，共八十一页。（一）三相负载的星形联接（一）三相负载的星形联接N 电源中性点电源中性点N负载中性点负载中性点N NN NY Y0：三相负载为三相四线制时星形连接三相负载为三相四线制时星形连接16第十六页，共八十一页。+U23_U31+U12_1.1.线电压与相电压的关系线电压与相电压的关系 U12 = U1 - U2 U31 = U3 - U1 U23 = U2 - U3 根据根据KVL定律定律: 若电源电压对称若电源电压对称, ,负载的负载的线电压和相电压是对称的线电压和相电压是对称的Z3Z2Z1L1L2L3N+U1_+ U2+_ U3 I1 I3I2
12、IL1 IN IL2 IL3 U1 U2 U3 U31 300U12 -U2U23 当负载对称时当负载对称时: Z1=Z2=Z3=Z三相对称电源三相对称电源 + 三相对称负载三相对称负载 = 三相对称电路三相对称电路17第十七页，共八十一页。 2. 相电流与线电流的关系相电流与线电流的关系 U3=Z3 U2=Z2 U1=Z1得出得出:IL1 = I1IL2 = I2IL3 = I3IN = I1 + I2 + I3+U23_U31+U12_Z3Z2Z1L1L2L3N+U1_+ U2+_ U3 I1 I3I2 IL1 IN IL2 IL3 结论结论: 若负载对称若负载对称Z1=Z2=Z3=Z，相
13、电流和线电流就对称，相电流和线电流就对称Ip= IL相位相同相位相同18第十八页，共八十一页。问题及讨论问题及讨论零线是否可零线是否可以取消？以取消？答：三相完全对称时，零线可以取消。答：三相完全对称时，零线可以取消。 称为三相三线制。称为三相三线制。1. 负载对称时负载对称时, = 0 IN = I1 + I2 + I3必须有中线必须有中线2. 负载不对称时负载不对称时, 0 IN = I1 + I2 + I319第十九页，共八十一页。Y: 三相三线制三相三线制Y0：三相四线制：三相四线制+N NN N负载星形接法时的一般计算方法负载星形接法时的一般计算方法解题思路：解题思路： 一般线电压一
14、般线电压 为已知，然后根据电压和负载求为已知，然后根据电压和负载求电流。电流。20第二十页，共八十一页。（1）负载不对称时，各相单独计算。）负载不对称时，各相单独计算。各相负载的电压与电流之间的相位差分别为各相负载的电压与电流之间的相位差分别为每相负载电流可分别求出每相负载电流可分别求出式中：式中：每相负载中电流的有效值分别为每相负载中电流的有效值分别为21第二十一页，共八十一页。 已知：已知： 三相负载三相负载 R、L、C 以及以及 三相线电压：三相线电压：求：各相、各线及中线电流求：各相、各线及中线电流 CRA B NLC例例4.2.122第二十二页，共八十一页。解：解： 1. CRA B
15、 NLC相相电电压压线线电电压压23第二十三页，共八十一页。 CRA B NLC2. 相、线电流：相、线电流：+24第二十四页，共八十一页。3. 中线电流中线电流4. 各电流相量关系各电流相量关系25第二十五页，共八十一页。NBCRLA例例4.2.2电路如图，电路如图，电源电压电源电压380/220 V，接有对称接有对称星形联接的星形联接的白炽灯负载，总功率白炽灯负载，总功率为为180180W.CIII、BANI 试求试求： 及及 .的日光灯一支的日光灯一支。C C相还接相还接有额定电压为有额定电压为220V，功率为功率为40W, 26第二十六页，共八十一页。27解解: 设设每相白炽灯的功率每
16、相白炽灯的功率NBCRLA27第二十七页，共八十一页。2828第二十八页，共八十一页。29（2）负载对称时，只需计算一相。）负载对称时，只需计算一相。 如：如：则：则：据此可直接得出另两相电流：据此可直接得出另两相电流：（中线电流为（中线电流为0）（3）负载对称，只要求电流、电压大小时，仅算一相）负载对称，只要求电流、电压大小时，仅算一相 有效值即可。有效值即可。29第二十九页，共八十一页。A相电流相电流有一星形联接的三相负载有一星形联接的三相负载 ,电源电压对称电源电压对称 , ,每相每相设设试求电流。试求电流。例题例题4.2.34.2.3解解: 因为负载对称因为负载对称 , ,只须计算一相。只须计算一相。比比滞后滞后3030第三十页，共八十一页。31感性负载感性负载 滞后于滞后于所以所以因为电流对称，则因为电流对称，则31第三十一页，共八十一页。应用实例应用实例-照明电路照明电路ACB.一层楼一层楼二层楼二层楼三层楼三层楼N 正确接法正确接法:每层楼的灯相互并每层楼的灯相互并联联,然后分别接至然后分别接至各相电压上。设各相电压上。设电源电压为：电源电压为：则每盏灯上都可得到额定的工
