电工学辅导资料四
电工学辅导资料四主 题：第四章 供电与用电的辅导资料
学习时间：2010年11月8日—11月14日
内 容：
（一）学习要求
第四章供电与用电
这周我们将学习第四章，供电与用电。本章的学习要求及需要掌握的重点内容如下：
1．掌握三相电源和三相负载的连接方式；
2．理解并掌握对称三相电路中电压、电流的计算；
3．了解三相四线制供电系统中中性线的作用；
4．理解并掌握对称三相电路中三相功率的计算；
5．了解安全用电的常识和重要性，了解接零和接地保护的作用和使用条件。
重点掌握内容：
1．重点：三相电源、三相负载。
2．难点：三相负载。
基本概念：对称三相电动势、三相电源、三相负载、对称三相负载、
知识点：三相电源和三相负载的连接方式、对称三相电路中电压、电流的计算、三相四线制供电系统中中性线的作用、对称三相电路中三相功率的计算、安全用电的常识、接零和接地保护的作用和使用条件
（二）主要内容
4.1三相电源
三相交流电的产生(同步发电机)：
分两部分：
1.静止部分：定子
2.转动部分：转子
波形图：
表达式：
相量表示法：
相量图：
★ 三相电源：产生对称的三相电动势的电源
★ 相序： 三相电动势由超前相到滞后相的顺序
(一) 三相电源的星形联结：
三相三线制：L1 L2 L3无N
三相四线制：L1 L2 L3加N
其中：三相四线制可提供两种电压： 相电压： U1 、U2 、U3
线电压： U12、U23 、 U31
1.相电压与线电压的关系
相量图
根据KVL定律：
结论：
（1）相电压对称：
Up= U1= U2= U3
线电压也对称：
UL= U12= U23= U31
（2）（大小关系）
超前(相位关系)
推出一般结论：
超前于与之对应的
2. 相电流与线电流的关系：
根据KCL：
（1）相电流和线电流都是对称的
（2） 并且相位相同
二、三相电源的三角形联结
注意：这种接法只有三相三线制
1. 相电压与线电压的关系
根据KVL定律：
结论：
相电压对称和线电压都对称。 且相位相同。
∵ = 0
∴无环流
2. 相电流与线电流的关系：
相量图：
根据KCL定律：
结论：
相电流和线电流对称
注意：
⑴一般所说的三相电源电压、电流是指线电压、线电流.
⑵ ，电源内部无环流.
4.2 三相负载
三相负载分为两种：
三相负载的连接方式有两种：
一、 三相负载的星形联结：
三相负载为三相四线制时星形连接
1. 线电压与相电压的关系
根据KVL定律：
若电源电压对称,负载的线电压和相电压是对称的
相量图：
结论：
负载的线电压和相电压都对称
当负载对称时：
三相对称电源+三相对称负载=三相对称电路
2. 相电流与线电流的关系
得出：
结论：
若负载对称,相电流和线电流就对称
，
讨论： 1. 负载对称时,
一般中线可不要
2. 负载不对称时,
必需有中线
• Z1=Z2=Z3 =100Ω
• Z1=50Ω Z2=Z3 =100Ω
中线的作用： 在负载不对称时,保持相电压对称.
二、 三相负载的三角形联结
这种连接方法只能是三相三线制
1.相电压与线电压的关系
得出：
结论：
⑴相电压对称、线电压也对称.
⑵
2．相电流与线电流的关系：
相量图：
根据KCL定律：
结论：
⑴若负载对称，则相电流和线电流对称
⑵若负载不对称，由于电源电压对称,故负载的相电压对称，但相电流和线电流不对称。
说明：
⑴ 三相负载采取那种联结方式取决于电源电压和负载的额定电压，原则上应使负载的实际工作相电压等于额定相电压。
如：某三相异步电动机，三相绕组的额定电压是220V，若电源电压分别为380V和220V，应采取那种联结方式?
答：电源380V：Y接
电源220V：△接
⑵若为单相多台负载，应尽量均匀地分布在三相上。
例题：一个对称星接负载，接于线电压为380V的三相四线制电源上，问：当M点断开时，U1 =?当M、N点都断开时，U1 =?
解：M点断开时，U1 =220V
M、N点都断开时，U1 =190V
4.3 三相电路的功率：
4.4触电保护
(一).安全电压
常规环境下： 交流电压为50V，直流电压为120V。
我国规定的工频安全电压额定值分别为： 42V、36V、24V、12V和6V。
(二).保护接地和保护接零
1.接地：
一般要求接地电阻≤4Ω
接地分为两种：
（1）工作接地：为保证电力设备和设备达到正常工作要求而进行的接地。
如：电源中性点接地，防雷装置接地等。
（2）保护接地：为保证人身安全，防止间接触电，而将设备的外壳可导电金属部分接地。
2.保护接地和保护接零
（1） IT系统
电源中性点不接地的三相三线制供电系统，电器设备的金属外壳接地。称为保护接地。
⑵ TN系统
电源中性点接地的三相四线制供电系统电器设备的金属外壳与零线相连称为保护接零。
三相五线制
系统分为：
TN-C(PE和N共用)
TN-S (PE和N完全分开共用)
TN-C-S (PE和N部分共用)
⑶ TT系统
电源中性点接地的三相四线制供电系统电器设备的金属外壳与地线相连，称为保护接地。
故障电流
例如： UP =220V, Rd = R0 = 4Ω
∴IP =27.5A
注意：在同一供电系统中，TN和TT系统应尽量不同时使用，否则会降低其安全性。
问：低压供电系统保护接零应用在下列那种系统中？
低压供电系统保护接地应用在下列那种系统中?
⑴中点接地的三相四线制。
⑵中点不接地的三相三线制。
⑶三相四线制或三相三线制。
（三）重要考点
一、单选题
1、某三相同步发电机，三相绕组联结成星形时的线电压为10.5kV，若将它联结成三角形，则线电压是（）kV。
A、21 B、10.5 C、5.25 D、6.06
答案：D
二、计算题
1、有一个三相对称负载,每相负载R=29Ω,X=21.8Ω, 且每相负载的额定电压为380V。
求： 1.有一个三相星接电源,电压为380V,负载应如何接？
2.负载从电源取用的电流?
3.负载所消耗的功率?
解： 1.采取△接
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