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第4章供电与用电
4.3.2 某三相负载,额定相电压为220V,每相负载的电阻为4Ω,感 抗为3Ω,接于线电压为380V的对称三相电源上,试问该负载应 采用什么联结方式?负载的有功功率、无功功率和视在功率?
解: 星形联结ZR2 Nhomakorabea
X
2 L

42 32 5
Ip
=
Up Z
=
220 5
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第4章供电与用电
4.3.4 试分析如图所示电路在下述两种情况下各线电流、相电
流和有功功率的变化：⑴工作中在M处断线,⑵工作中在N处
断线。 解:
L1
I·l1
Z1 I·1
Z3
L2 L3
I·l2
I·2 Z2 I·3
I·l3 N
M
未断线时相电流、线电流和有功功率分别为 Ip,
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第4章供电与用电
4.2.1 有一电源和负载都是星形联结的对称三相电路,已知电 源相电压为220V,负载每相阻抗模 Z 为10Ω,试求负载的相 电流和线电流,电源的相电流和相电流.
解: 电源星形联结,线电压UlS = √3 UpS = 380V
负载线电压 UlL = UlS = 380V
三相电源上, 以及采用星形连结,接于线电压为380V的三相电
源上,试求这两种情况下,三相负载的相电流、线电流和有功
功率的比值.
答： I p U p / Z Ul / Z
220 / Z
1
I pY U pY / Z UlY / 3 Z 380 / 3 Z
Il 3I p 3
4.6.(2) IT、TN系统防止间接接触触电的基本思想是什么?
答: IT系统(保护接地)的基本思想是在用电设备出现漏电 或一相碰壳时,使外壳的对地电压降低至接近零,以消除触. 电危险.
TN系统(保护接零)的基本思想是在用电设备出现漏电 或一相碰壳时,因该相电流很大,使得接于该相上的短路保 护装置或过流保护装置动作,迅速切断电源,消除触电危险.
解:
I1 =
P1 Up
34×100 = 220 A
=15.45A
I2 =
P2 Up
45×100 = 220 A= 20.45A
I3 =
P3 Up
56×100 = 220 A =25.45A
由于白织灯为电阻性负载，电压和电流的相位相同
I·N = I·1+ I·2 + I·3
15.4500 20.45 1200 25.451200 A 8.671500 A
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第4章供电与用电
4.3.3 有一台三相电阻炉,每相电阻为14Ω,接于线电压为380V 的对称三线电源上,试求联结成星形和三角形两种情况下负 载的线电流和有功功率.
解: ⑴星形联结 UpL = UlL /√ 3 =380 /√ 3 V = 220V
Ip
=
Up R
=
220 14
A= 15.7A
4.2.2 有一电源和负载都是三角形联结的对称三相电路,已知 电源相电压为220V,负载每相阻抗模 Z 为10Ω,试求负载的 相电流和线电流,电源的相电流和相电流. 解: 电源三角形联结, 线电压 UlS = UpS = 220V 负载线电压 UlL = UlS = 220V
负载相电压 UpL = UlL = 220V
I lY
I pY
P 3Ul Il 3220 Il 220 3 1
PY
3UlY IlY
3220 IlY 380
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第4章供电与用电
4.3.(3) 同一三相负载,采用三角形联结和星形联结,接于线电 压相同的三相电源上,试问这两种情况下负载的相电流、线电 流和有功功率的比值.
Il = Ip =15.7A
P =3UP IP λ=3×220 × 15.7 × 1W=10362W
⑵三角形联结 Up= Ul =380V
Ip
=
Up R
=
380 14
A= 27.1A
Il =√ 3 Ip =√ 3 ×27.1A = 47A
P =3UP IP λ=3×380 × 21.7 × 1W=30894W
∴UpY
=
UlY
√3
10.5
=√3
kV = 6.06kV
三角形联结时相电压不变,
U·2
UlY = UpY =6.06kV
-U·2 U·3
U=·1-=U·U·22-3U·3 U·12 =U·1 +U·2
L2首末端接反的相量图如图所示:
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U12 =6.06kV U2 3=6.06kV U31=10.5kV
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4.2.5 在如图所示三相电路中, R= XC= XL = 25Ω,接于线电 压为220V的对称三相电源上,求各相线中的电流.
L1
I·l1
L2 L3
I·l2 I·l3
R I·1
jXL
I·2
I·3
-jXC
解: 负载为不对称三相负载
I·1 =
U·1
Z1
=
U·12
R
=
22000
负载相电压 UpL = UlL /√ 3 = 380 /1.73V = 220V
负载相电流
IpL =
UpL Z
220 = 10 A = 22A
负载线电流 IlL = IpL = 22A
电源线电流 IlS = IlL = 22A
电源相电流 IpS= IlS = 22A
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第4章供电与用电
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基本要求:
1. 掌握三相电源和三相负载的联结方式; 2. 理解并掌握对称三相电路中的电压、电流和功率
的计算; 3. 了解三相四线制供电系统中中性线的作用； 4. 了解电力系统的组成； 5. 了解触电的种类和安全用电的重要性； 6. 了解接地和接零保护的作用和使用条件； 7. 了解静电保护和电器防火防爆的常识。
答: 不会.因为对称三相电动势的大小相等,相位互差1200, 所以它们的相量和恒等于零.故不会在回路中产生电 流.
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分析与思考解答: (4.2)
4.2.(1). 三相负载对称是指下列三种情况中的哪一种？
× × √ (a) |Z1|=|Z2|= |Z3 | (b) 1= 2= 3 (c) Z1=Z2=Z3
答：
I p U p / Z Ul / Z
220/ Z
3
I pY U pY / Z UlY / 3 Z 220 / 3 Z
Il 3I p 3 3 3
I lY
I pY
P 3Ul Il 3220 Il Il 3
PY
3UlY IlY
负载相电流 IpL =
UpL Z
220 = 10 A=
22A
负载线电流 IlL = √3 IpL = 38A
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电源线电流 IlS = IlL = 38A
电源相电流 IpS= IlS /√ 3 = 22A
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第4章供电与用电
4.2.3 有一电源为三角形联结,而负载为星形联结的对称三相
电路,已知电源相电压为220V,每相负载的阻抗模为10Ω,试
答: 开关接到相线端安全,因为当开关断开时,可以使照 明灯与相线断开,保证灯体不带电. (如下图)
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S
√(a)
S
S
(b)
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(c)
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第4章供电与用电
分析与思考解答: (4.6)
4.6.(1) 安全电压供电的系统就绝对安全吗？ 答:由于人体的阻抗值与工作环境和身体状况等因素有关, 所以，安全电压并不是绝对安全的。
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分析与思考解答:(4.7)
4.7.(1) 为什么静电容易引起易燃易爆环境发生火灾或爆炸? 答: 当静电积累到一定程度就会形成局部高电压,当电压高到 一定程度就会发生放电并产生火花。如果此现象出现在易燃 易爆环境中就很容易产生火灾或爆炸.
4.7.(2) 防止静电危害的基本方法有哪些? 答: (a)限制静电的产生; (b)防止静电的积累; (c)控制危险的环境.
3220 IlY IlY
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分析与思考解答: (4.5)
4.5.(1) 单线触电和两线触电那个更危险？为什么？ 答：两线触电时，作用于人体的电压为线电压，单线触 电时,作用于人体的电压为相电压，因为线电压大于相电 压，所以两线触点更危险。
4.5.(2) 照明灯开关是接到灯的相线端安全,还是接到工作 零线端安全?为什么?
A = 44A
cos = R
Z
=
4 5
=0.8
sin =
XL Z
=
3 5
=0.6
P =3UP IP cos =3×220 × 44 × 0.8W=23232W
Q =3UP IP sin =3×220 × 44 × 0.6var=1742var
S=3UP IP =3×220 × 44 V·A=29040 V·A
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分析与思考解答: (4.1)
4.1.(1). 星形联结的对称三相电源,若相电压 u1=220√2 sinωtV，
则U·2和U·12是多少？
答： U·2 = 220 -1200 V