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1、.第六章 三相交流电路6-1 三相交流电源一、填空题1三相交流电源是三个大小相等、频率相同而相位互差120的单相交流电源按一定方式的组合。2由三根相线和一根中性线所组成的供电线路，称为三相四线制电网。三相电动势到达最大值的先后次序称为相序。3三相四线制供电系统可输出两种电压供用户选择，即线电压和相电压。这两种电压的数值关系是U线=U相，相位关系是U线超前U相30。4如果对称三相交流电源的U相电动势eu=Em sin (314t+)V，那么其余两相电动势分别为ev= Em sin (314t-90)V，ew =Em sin (314t+150) V。二、判断题1一个三相四线制供电线路中，若相电压
2、为220 V，则电路线电压为311 V。 ( )2三相负载越接近对称，中线电流就越小。 ( ) 3两根相线之间的电压叫相电压。 ( )4三相交流电源是由频率、有效值、相位都相同的三个单个交流电源按一定方式组合起来的。 ( )三、选择题1某三相对称电源电压为380 V，则其线电压的最大值为( A )V。A380 B380 c380 D2已知在对称三相电压中，V相电压为uv=220sin(314t+)V，则U相和W相电压为(B)V。A. Uu=220sin (314t+) uw=220sin (314t-)Buu=220sin (314t-) uw=220 sin (314t+)C.uu=220s
3、in (314t+) uw=220sin (314t-)3三相交流电相序U-V-W-U属( A )。A正序 B负序 C零序4在如图6-1所示三相四线制电源中，用电压表测量电源线的电压以确定零线，测量结果U12=380 V，U23 =220 V，则( B )。A2号为零线 B3号为零线 C4号为零线5已知某三相发电机绕组连接成星形时的相电压uu=220sin (314t+300)V，uv=220sin(314t - 900)V，uw=220sin (314t+1500)V，则当t=10 s时，它们之和为(B)V。A380 B0 c380 D四、问答与计算题1如果给你一个验电笔或者一个量程为500
4、 V的交流电压表，你能确定三相四线制供电线路中的相线和中线吗？试说出所用方法。答：可以，用验电笔分别测试每根导线，试电笔的氖泡较亮的为相线，较暗的为中线。方法2：用交流电压表分别测量每线之间的电压，电压380V的为相线，电压为220V的有一根为中线，需要和其他线测量，若仍为220V，则这根线为中线，另一根为相线。2发电机的三相绕组接成星形，设其中某两根相线之间的电压uuv=380sin (t-300)V，试写出所有相电压和线电压的解析式。解：uuv=380sin (t-300)V uvw=380sin (t-1500)Vuwu=380sin (t+900)V在三相四线制中线电压超前对应的相电压
5、30，U线=U相 U相=380/=220Vuu=220sin (t-600)Vuv=220sin (t-1800)Vuw=220sin (t+600)V62三相负载的连接方式一、填空题1三相对称负载作星形连接时，U Y相= UY线，且IY相=1IY线，此时中性线电流为0。2三相对称负载作三角形连接时，U线=1U相，且I线=I相，各线电流比相应的相电流滞后30。3不对称星形负载的三相电路，必须采用三相四线制供电，中线不许安装熔断器和开关。4三相对称电源线电压UL=380V，对称负载每相阻抗Z=10，若接成星形，则线电流I线=22A;若接成三角形，则线电流I线=66A。5对称三相负载不论是连成星形
6、还是三角形，其总有功功率均为P=U线I线cos，无功功率Q=U线I线sin，视在功率S=U线I线。6某对称三相负载，每相负载的额定电压为220 V，当三相电源的线电压为380 V时，负载应作Y（星形）连接；当三相电源的线电压为220 V时，负载应作D（三角形）连接。7在电源不变的情况下，对称三相负载分别接成三角形和星形时，有ID相= IY相，ID线=3IY线，P=3PY。8如图6-2所示三相对称负载，若电压表Vl的读数为380 V，则电压表V2的读数为220V；若电流表Al的读数为10 A，则电流表A2的读数为10A。9如圈6-3所示三相对称负载，若电压表PV1的读数为380 V，则电压表PV
7、2的读数为_380V；若电流表PA1的读数为10 A，则电流表PA2的读数为A。二、判断题1三相对称负载的相电流是指电源相线上的电流。 ( )2在对称负载的三相交流电路中，中性线上的电流为零。 ( )3三相对称负载连成三角形时，线电流的有效值是相电流有效值的倍，且相位比相应的相电流超前300。 ( )4一台三相电动机，每个绕组的额定电压是220 V，现三相电源的线电压是380 V，则这台电动机的绕组应连成三角形。 ( )三、选择题1三相电源星形连接，三相负载对称，则( A )。A三相负载三角形连接时，每相负载的电压等于电源线电压B三相负载三角形连接时，每相负载的电流等于电源线电流C三相负载星形
8、连接时，每相负载的电压等于电源线电压D三相负载星形连接时，每相负载的电流等于线电流的1/2同一三相对称负载接在同一电源中，作三角形连接时三相电路相电流、线电流、有功功率分别是作星形连接时的( D )倍。A、 B、3C、3、 D、3、33如图6-4所示，三相电源线电压为380 V，R1 =R2 =R3 =10，则电压表和电流表的读数分别为( C )。A220 V、22 A B380 V、38 A C380 V、38A四、计算题1在线电压为220 V的对称三相电路中，每相接220 V60 W的灯泡20盏。电灯应接成星形还是三角形？画出连接电路图并求各相电流和各线电流。解：在线电压为220 V的对称
9、三相电路中，每相接220 V60 W的灯泡20盏。电灯应接成三角形才能是的灯泡工作在额定电压下。画出连接电路图如下：每相电阻为：R相=R灯/20=40()I相=5.5(A)I线= I相=5.5=9.5(A)2一个三相电炉，每相电阻为22 ，接到线电压为380 V的对称三相电源上。，求相电压、相电流和线电流；(2)当电炉接成三角形时，求相电压、相电流和线电流。解：(1) 当电炉接成星形时：U Y相=220（V）IY相=IY线=10(A)(2) 当电炉接成三角形时:UD相=UD线=380VID相=10(A)ID线= ID相=10=30(A)答：略。3对称三相负载作三角形连接，其各相电阻R=8，感抗
10、XL=6，将它们接到线电压为380 V的对称电源上，求相电流、线电流及负载的总有功功率。解：UD相=UD线=380VID相=ZD相=10()ID相=38(A)ID线= ID相=3866A)P总= UD线ID线cos= 38066=34752（W）=34.75KW答：相电流为38A、线电流为66A、负载的总有功功率为34.75KW。五、分析与实验题1将图6-5中三组三相负载分别按三相三线制星形、三相三线制三角形和三相四线制星形连接，接入供电线路。 解：2在图6-6所示电路中，发电机每相电压为220 V，每盏白炽灯的额定电压都是220 V，指出本图连接中的错误，并说明错误的原因。解：图中的错误：（
11、1）中性线安装了开关和保险。中性线不允许安装开关和保险，若中线发生断线，用电不能保障，有些用电设备不能正常工作。（2）第一组灯泡接在了380V的线电压上，灯泡超过其额定电压会烧坏。（3）第二组灯泡的开关安装在相线端，确保灯泡在不使用时不带电。3有一块实验底板如图6-7所示，应如何连接才能将额定电压为220 V的白炽灯负载接入线电压为380 V的三相对称电源上（每相两盏灯）。解：4连接好上题线路后，Ll相开一盏灯，L2相、L3相均开两盏灯，这时若连接好中性线，白炽灯能正常发光吗？答：能正常发光。5实验底板和第3题相同，三相电源的线电压为220 V，应如何连接才能使白炽灯(额定电压为220 V)正
12、常发光（每相仍为两盏灯）?6-3提高功率因数的意义和方法一、填空题1提高功率因数的意义是为了： (1)充分利用电源设备的容量；(2) 减少供电线路的功率损耗。2提高功率因数的方法有：(1)提高自然功率因数；(2)并联电容器补偿。3在电源电压一定的情况下，对于相同功率的负载，功率因数越低，电流越大，供电线路上的电压降和功率损耗也越大。4电力电容器并联补偿有星形连接和三角形连接两种方式。二、计算题1已知某发电机的额定电压为220 V，视在功率为440 kVA。(1)用该发电机向额定工作电压为220 V、有功功率为4.4 kW、功率因数为0.5的用电器供电，最多能接多少个用电器？(2)若把功率因数提
13、高到1时，又能接多少个用电器？解：(1)发动机工作时的额定电流为Ie=2000（A）当功率因数为0.5，每个用电器的电流为：I=40（A）所以，发动机能够供给的用电器个数为：n=50(个)(2) 当功率因数为1，每个用电器的电流为I=20（A）所以，发动机能够供给的用电器个数为：n=100(个)答：功率因数为0.5的用电器供电，最多能接50个用电器，当功率因数为1最多能接100个用电器。2某工厂供电变压器至发电厂间输电线的电阻为5，发电厂以10 kV的电压输送500 kW的功率。当功率因数为0.6时，输电线上的功率损耗是多大？若将功率因数提高到0.9，每年能节约多少电能？解：（1）P=UI1cos I1=83.3（A）P损1=I12r=83.325=34722.2(W)=34.72KW(2)P2= UI2cos I2=55.56（A）P损2=I22r=55.5625=15434.57(W)=15.435KWDW=( P损1- P损2) 36524=(34.72-15.435) 36524=168936.6(Kwh)= 168936.6度=168936.63.6106=6.0831011（J）答：当功率因数为0.6时，输电线上的功率损耗34.72Kw，若将功率因数提高到0.9，每年能节约6.0831011J电能。.
