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三相電路

鎖定
三相電路(three-phase circuit)是由三相電源(three-phase source)、三相負載和三相傳輸線路組成的電路。這種電路最基本的結構特點是具有一組或多組電源,每組電源由三個振幅相等、頻率相同、彼此間相位差一樣的正弦電源構成,且電源和負載採用特定的連接方式。 [1]  三相電路在發電、輸電、配電以及大功率用電設備等電力系統中應用廣泛。
中文名
三相電路
外文名
three-phase circuit
相電壓相位差
120度
定    義
三相交流電源供電的電路
接    法
星形(Y)或三角形(△)

三相電路基本接法

三相電源三相負載都有星形和三角形兩種連接方式,當三相電源和三相負載通過輸電線(其阻抗為ZL)連接構成三相電路時,可形成五種連接方式,分別稱為Y0—Y0聯結(有中線)、Y—Y聯結(無中線)、Y一△聯結、△一Y聯結和△一△聯結,分別如圖1~4所示,其中圖1所示中存在兩個中點,中點之間可連接輸電線(中線,其阻抗為ZN),稱為三相四線制方式,圖2~4中只有三根輸電線,不存在中線,稱為三相三線制方式。 [2] 
圖1 圖1
圖2 圖2
圖3 圖3
圖4 圖4

三相電路對稱三相電源

對稱三相電源是由3個等幅值、同頻率、初相依次相差120°的正弦電壓源連接成星形(Y)或三角形(△)組成的電源。這三個電源依次稱為A相、B相和C相。
上述三相電壓相序(次序)A、B、C稱為正序或順序。與此相反,稱為反序或逆序。電力系統一般採用正序。
對稱三相電壓滿足條件:
ua+ub+uc=0或相量表達
對稱三相電壓是由三相發電機提供的。

三相電路不對稱電路

在三相電路中,只要有一部分不對稱就稱為不對稱三相電路
在三相電路中,三相負載吸收的復功率等於各項復功率之和。
三相電路的瞬時功率為各相負載瞬時功率之和。
三相三線制電路中,不論對稱與否,都可以使用兩個功率表測量三相功率。即二瓦記法。

三相電路特點

對稱三相電源和對稱三相負載相連接,稱為對稱三相電路(一般情況下,電源總是對稱的)。三相電源與負載之間的連接方式有Y-Y,△-Y,△-△,Y-△連接方式。三相電路實際是正弦交流電路的一種特殊類型。在三相電路中,三相負載的連接方式決定於負載每相的額定電壓和電源的線電壓。由於對稱三相電路中每組的響應都是與激勵同相序的對稱量。所以,每相不但相電壓有效值相等,相電流有效值也相等。而且每相電壓與電流的相位差也相等。從而每相的有功功率相等。

三相電路功率計算

對稱三相電路的總功率等於三相電路的總和;

三相電路功率測試

一瓦特法只能用於三相對稱電路的功率測試,三相功率之和等於單相功率讀數的三倍。
二瓦特法採用兩個功率表測量三相電路的三相總功率,三相功率之和等於兩個單相功率表的讀數之和。其理論依據是基爾霍夫電流定律,適用於三相三線制系統的三相功率測試,與系統是否對稱無關

三相電路負載接線方式

負載星型聯結的三相電路 負載星型聯結的三相電路 [3]
在三相電路中的星形和三角形兩種連接方式的負載。負載星形連接的三相繞組終端:X,Y,Z負載,連接到一個節點,並開始了一個,B,C分別連接到電源線的接線方式,稱為負載星形連接,或Y連接。
如果你忽略了阻抗線,線電壓等於線電壓端與負載電源端。中線不正中線的兩個星形連接,用中性的低壓電力網絡被稱為四相三線系統,無線稱為三相三線系統。
(1)線電壓相位超前30°相電壓。
(2)線電壓有效值是有效值電壓倍增。
(3)線電流等於相電流。
負載的三角形連接:三相負載的繞組,依次連接的端到端的閉合迴路,再與第一端,B,C引線連接到電源的接線方式,稱為負載的三角形連接,或三角形連接。
它的工程有以下特點:
(1)相電壓等於線電壓。
(2)線電流是相電流的幾倍。
負載三角形連接的三相電路
圖冊圖片參考資料來源 [4] 
參考資料
  • 1.    汪建編著.《電路原理(下冊)第2版=PRINCIPLES OF ELECTRIC CIRCUITS》.北京:清華大學出版社,2016.05:第1頁
  • 2.    田社平編著.《電路理論基礎》:上海交通大學出版社,2016.08:第302頁
  • 3.    中國礦業大學MOOC:《電工技術與電子技術(一)(電工學 上)》 模塊五 三相電路 第2講 負載星形連接的三相
  • 4.    中國礦業大學MOOC《電工技術與電子技術(一)(電工學 上)》模塊五 第3講 負載三角形連接的三相電路