电力系统为什么采用三项制
三相三线制与三相四线制
三相三线制三相三线制（ three-phase three-wire system ）不引出 中性线 的星型接法和 三角形接 法。
电 力系统高压 架空线路一般采用三相三线制，三条线路分别代表 a, b, c 三相，我们 在野外看到的 输电线路，一回即有三根线（即三相），三根线可能水平排列，也可能是三角 形排列 的；对每一相可能是单独的一根线（一般为钢芯铝绞线），也有可能是分裂线（电压 等级很高的架空 线路中，为了减小电晕损耗和线路电抗，采用分裂导线，多根线组成一相线， 一般 2-4 分裂，在特高 压交直流工程中可能用到 6-8 分裂），没有中性线，故称三相三线制。
三相交流发电机的三个定子绕组的末端联结在一起，从三个绕组的始端引出三根火线 向外供 电、没有中线的三相制叫三相三线制。
电晕：曲率半径 小的导体电极对空气 放电，便产生了电晕。
（电晕产生热效应和臭氧、氮的氧化物，使线圈内局部温度升高，导致胶粘剂变 质、碳化，股线绝缘和云母变白，进而使股线松散、短路，绝缘老化。
） 三相四线制概述在低压配电网中，输电线路一般采用三相四线制，其中W H I ：三条线路分别代表 A,B,C 三相，另一条是中性线 N （如果该回路电源侧的中性点 接地 , 则中性线也称为零线，如果不接地，则从严格意义上来说，中性线不能称为零线） 。
在进入 用户的单相输电线路中， 有两条线，一条我们称为 火线，另一条我们称为 零线，零线正常情况下要三相四线制通过电流以构成单相线路中电流的回路。
而三相系统中，三相平衡时，中性线（零线）是无电流的，故称三相四线制；在380V 低压配电网中为了从380V 线间电压中获得220V相间电压而设N 线，有的场合也可以用来进行零序电流检测，以便进行三相供电平衡的监控重复接地不论N线还是PE 线，在用户侧都要采用重复接地，以提高可靠性。
但是，重复接地只是重复接地，它只能在接地点或靠近接地的位置接到一起，但绝不表明可以在任意位置特别是户内可以接到一起。
为什么低压供电要采用三相四线制而不是采用三相三线制
为什么低压供电要采用三相四线制而不是采用三相三线制
采用三相三线制供电一般是高压输电所采用，民用和工业动力应用都还是采用低压三相四线制供电，这其中有安全用电因素的存在。
那么，为什么低压供电要采用三相四线制而不是采用三相三线制呢？其主要原因如下：
1、三相四线制适用于动力和照明等单相负载混合用电方式，比如三相电动机为对称三相负载，需要有三相电源，这时即为三相三线供电。
而采用三相四线制是因为有中性线存在，可以为每一相中的单相负载作独立供电，这在三相三线制供电中是做不到的。
2、单相负载接在三相供电线路上时，虽然力求每相电流均匀分布，但在实际使用时不可能同完全做到的，这就成为事实上的三相不对称电路。
为使照明等单相负载两端取得的电压基本保持不变，在正常工作使就必须要有中性线作为回路，为三相不平衡电流提供电流回路。
3、为了在低压供电中发生单相接地时防止非接地两相对地上升为线电压，危及人身安全的高电压，就必须要有中性线接地，所以普遍采用的是Ａ、Ｂ、Ｃ三根相线与接地中性线（零线）构成的380/220伏三相四线制混合供电，这也是全世界范围通用的供电方式。
三相供电,三相三线制供电,三相四线制供电分别是什么意思？
三相供电，三相三线制供电，三相四线制供电分别是什么意思？目前，我国生产、配送的都是三相交流电。
三相交流电有很多优越性，比如使用三相交流电的电动机、发电机节能节材、维护方便，在三相电路中，从电源三个线圈的端头引出三根导线供电，这种供电方式叫三相三线制供电。
在星形连接的电路中，除从电源三个线圈的端头引出三根导线外，还从中性点引出一根导线，这种四根导线供电的方式，称为三相四线制供电。
发电机的转子是三组互成120度的线圈组成。
发电机产生的是交流电，那么三组线圈就会产生相位相差120度的交流电流。
三相供电就是将这三组电流分别作为火线，接在不同的用电器上，而将它们接在共同的零线上。
按照规定，380伏（三相）的民用电源的中性点是不应该在进户端接地的（在变压器端接地，这个接地是考虑到不能因悬浮点位造成高于电源电压的点位，用户端的接地与变压器端的接地在大地中是存在一定的电阻的），供电方式是一根火线和一根零线（中性点引出线）构成回路，在单相三芯的电源插孔中还接有一根接地线。
这是考虑到漏电保护器功能的实现，（漏电保护器的工作原理是：如果有人体触摸到电源的线端即火线，或电器设备内部漏电，这时电流从火线通过人体或电器设备外壳流入大地，而不流经零线，火线和零线的电流就会不相等，漏电保护器检测到这部分电流差别后立刻跳闸保护人身和电器的安全，一般这个差流选择在几十毫安）如果，把电源的中性点直接接地（这在民用电施工中是不允许的），漏电保护器就失去了作用，不能保护人身和电器设备的短路了。
在低压配电网中，输电线路一般采用三相四线制，其中三条线路分别代表A、B、C三相，另一条是中性线N（如果该回路电源侧的中性点接地，则中性线也称为零线，如果不接地，则从严格意义上来说，中性线不能称为零线）。
在进入用户的单相输电线路中，有两条线，一条我们称为火线，另一条我们称为零线，零线正常情况下要通过电流以构成单相线路中电流的回路。
而三相系统中，三相平衡时，中性线（零线）是无电流的，故称三相四线制；在380V低压配电网中为了从380V线间电压中获得220V相间电压而设N线，有的场合也可以用来进行零序电流检测，以便进行三相供电平衡的监控。
三相供电系统的特点
多种技术路线
针对不同的应用场景和需求，三 相供电系统将采用多种技术路线， 包括集中式、分布式、储能技术 等。
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三相供电系统在工业领域的应用广泛，如钢铁、化工、造纸等，能够支持各种大 型设备的正常运行。
城市供电
城市居民和商业用电需求量大，三相供电系统能够提供高质 量的电能，保障城市生活和商业活动的正常进行。
三相供电系统在城市中广泛应用于住宅、商业中心、办公楼 等场所，为城市发展提供可靠的电力支持。
特殊环境供电
绿色制造
采用环保材料和工艺，降 低三相供电系统制造过程 中的能耗和排放，推动绿 色制造的发展。
多元化发展
多种能源形式
三相供电系统将融合多种能源形 式，包括化石能源、可再生能源 等，以满足多样化的能源需求。
多种服务模式
三相供电系统将提供多种服务模 式，如电力零售、合同能源管理 等，以满足不同用户的需求。
智能调度
根据电网负荷和电价等因 素，自动调整三相供电系 统的运行模式，优化能源 利用效率。
智能运维
采用自动化技术和数据分 析，实现三相供电系统的 自主运维和智能管理，降 低运维成本。
绿色发展
清洁能源接入
积极推广太阳能、风能等 可再生能源在三相供电系 统中的应用，降低碳排放。
节能减排
优化三相供电系统的运行 方式，提高能源利用效率， 减少能源浪费和污染物排 放。
。
02
在三相系统中，三个交流电的电 压和电流的波形是相互垂直的， 因此也被称为三相平衡系统。
三相系统的构成
三相系统由三条相线（L1、L2、L3） 和一条零线（N）组成。其中，三条 相线用于传输电能，而零线则作为回 流路径。
三相和单项的总称
三相和单项的总称？
答：三相和单相的总称一般并不常用，因为这两个术语通常用于描述电路中不同的电源配置方式。
三相指的是三个相位差互为120°的对称正弦交流电的组合，通常用于工业和大型设备供电；而单相则是指只有一个相位的交流电，常用于家庭和小型设备供电。
因此，如果要给出三相和单相的总称，可能需要更具体的上下文来确定一个合适的术语。
在电力系统中，三相电源和单相电源是常见的两种电源类型。
三相电源可以提供更高的功率和更稳定的电压，适用于大型机器和工业设备。
而单相电源则适用于小型家用电器和电子设备。
此外，在电力系统中，还有两相电源，但它不如三相电源和单相电源常见。
两相电源通常用于某些特定的应用，如电焊机和一些特殊的电动机。
总之，三相和单相是电路中两种常见的电源配置方式，它们各自有着不同的特点和应用场景。
在实际应用中，需要根据具体的需求来选择合适的电源类型。
为什么电力系统采用三相制
1,为什么电力系统采用三相制
三相制的交流电的相位互相差120度,在鼠笼电动机中能产生旋转磁场,这一特点使得电动机的结构得到极大的简化,而工厂的电机几乎都是这种电动机。
这是采用三相制的根本原因。
三相对称制连接每相负载的电阻各各粗等, 电抗也各
各相等的三个负载做对称负载, 或均衡负载。
在具有对称负载的电路中, 由于阻抗相等,Ua=Ub=Uc.
Ιa=Ιb=Ιc,又对称性可知三个数值相位互差120度它们和为0，对于三相四线制星型接法来说中性线上就没有电流，所以中性线可以不用接，这里就节省了材料。
三相制三根导线不一定一对一的对负载输电，它可能由一相流入而从另两相流出，也可能由两相流入从一相流出，一相导线就能够承担几相导线的功能，因此六根导线就能由三根导线替代了。
4-11
：
WL1 WL2 WL3 WL4 WP
QFP
110kV
T2 T1 T4 T5 T3
厂备用
50WM ～ ～ 50
6.3kV
5回…… ～ QFD ……5回
25MW ～
25MW
选主变：T1和T4，（2×25-20-2×25×10%）×70%/ϕcos =17.5/ϕcos =22MV·A ，则选A 25MV S S N4N1T T ⋅==。
为什么电力系统采用三相制
2.发电机中的同样材料(铜)的发电效率(N越大越好)3.发电机中的每个相位之间的稳定性和波动性。
(N越大越好)4.输电线所需要的材料。
(N越小越好)5.发电，输电，用电等一系列环节的设备复杂程度。
(N越小越好)由此可知，太大也不行，太小也不行，怎么办?最终通过人量的实验和实践证明N=3才是最好的平衡点。
2、三相是交流电在不使用辅助设备能产生“稳定旋转磁场”的最小相数，这点最重要的。
3、二相交流电相位互差1200，相较于四相等其它相，二相中任意两相之间的线压相同，使其较之单相交流电有很多优点，已在发电、输配电以及电能转换为机械能方面都有明显的优越性。
经济:1、采用三相是和成本自接相关的，相数越多，电力生产和运输的成本越高，但如果采用两相的话，为保证两相稳定运行的成本也很高，于是乎，现在实际使用中的“交流电，’k卜是二相的。
2、制造三相发电机、变压器较制造单相发电机、变压器省材料，而且构造简单、性能优良。
又如，用同样材料所制造的三相电机，其容量比单相电机大500/0，三相旋转电机的瞬时功率是恒定的，其瞬时转矩也是恒定的，运转就比较平稳;在输送同样功率的情况下，三相输电线较单相输电线，可节省有色金属25%，而目电能损耗较单相输电时少。
3、使用4相、5相、6相不可以吗?当然可以。
使用更多相时会使发电、输配电及用电环节变得复杂，输电线路根数要增加，发电机、变压器、电动机等设备也趋于复杂化，增加制造成本，当然大容量设备假定使用四相交流电单从设备制造上也许会更合理，但电网就不同了。
另外三相不平衡己经引起很多问题了，相数多了会引起更多的问题。
1、三相交流电在交流电机定子绕组中可以产生旋转磁场，而且这个磁场是稳定的具有固定旋转方向的旋转磁场，4、5、6...能产生更稳定的旋转磁场，但是那样会增加变电设备和动力的成本。
2、单相电机的瞬时功率是变化的，而三相电机瞬时功率是不变的，就等于平均功率。
从而电机转矩恒定，运行稳定，噪声小等等。
电网为什么使用三相电
电网为什么使用三相电记得上学的时候老师是这么说的：“发电机的转子有三个极，每个极上有一组绕阻，转子在一对固定的磁极中旋转，每一极转一圈都会产生一组大小方向有规律变化的电流，那么三个极就会有三个相位差是120度的三相电流。
但这仅仅是我们现在看到的结果，如果回到19世纪，如果让我们来设计电力系统，我们会考虑哪些因素？一、从最重要的发电、用电设备（发电机、电动机）的角度考虑。
1、发电机中的同样材料的发电效率以及空间利用率（N越大越好），相同尺寸的三相发电机比单相发电机的功率大；2、发电机中的每个相位之间的稳定性和波动性（N越大越好），三相异步机稳定性优于单相异步机。
多相电机用在特殊场合，比如军工领域已经用到12相的电机，但其结构非常复杂，在旋转磁场计算及控制上也非常烦琐；3、为什么不低于三相？三相是产生固定旋转方向的旋转磁场的最低要求，UVWUVW一直顺时针旋转下去。
如果是两相电，试想一下，左右左右，磁场到底是顺时针还是逆时针，是区分不出来的。
这样后果是什么，电动机插上两项电以后会不知道怎样旋转，正转也对，反转也有理。
所以为保证电动机正常运转，不能低于三相电。
4、为什么不高于三相？三相设备使用上接线非常方便，任意一台三相发电机、电动机在不知道相序情况下就可以直接接入电网使用，只是电机的正反转问题，即使出现正反转逆转了调换其中两相就ＯＫ了，如果是4相接线换向就麻烦了很多，四相的时候1、2、3、4相要分的很清，接负载（尤其电机）每一相都必须对，而且电机倒相是个问题，倒相麻烦，一旦倒不对的话送电机出事故。
五相、六相……同样道理，且更麻烦。
因此，从发电机、电动机的原理和成本角度综合考虑，既要要保证高效率、通用性，又同时兼顾经济性，三相是最好的选择。
二、输变电的过程考虑，输变电过程追求以最少的电缆传输更高的电力。
1、单相传输需要一根火线，一根零线，共2根电缆，等效的单根电缆传输功率为P＝UI/2；2、两相对称传输虽然可以都采用火线，仍无异于单相传输，等效的单根电缆传输功率为P＝UI；3、两相正交传输则需要两对电缆，等效的单根电缆传输功率为P＝UI/2；4、三相对称传输（120度对称）由于可以满足节点电流定律，自成回路，因而可以不需要零线，只需要三根火线电缆，其等效的单根电缆传输功率为P＝UI；5、四相对称传输虽然可以都采用火线，两相正交传输传输，等效的单根电缆传输功率为P＝UI，但线间电压关系复杂，至于5相，6相以上，也是同样道理。
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为什么电力系统采用三相制？
技术：1、因为发电机是三相的，那发电机为什么是三相？那就要从发电机最开始的设计来说，如果让我们来设计发电机，我们会考虑什么？（假设大家都有基本的高中物
理知识，知道发电机的核心原件就是一个矩形导体框切割磁力线从而产生电流，
在一个圆周上放N个矩形框就是N相），我的考虑点有：
1.发电机中的空间利用率（N越大越好）
2.发电机中的同样材料（铜）的发电效率（N越大越好）
3.发电机中的每个相位之间的稳定性和波动性。
（N越大越好）
4.输电线所需要的材料。
（N越小越好）
5.发电，输电，用电等一系列环节的设备复杂程度。
（N越小越好）
由此可知，太大也不行，太小也不行，怎么办？最终通过大量的实验和实践证明
N=3才是最好的平衡点。
2、三相是交流电在不使用辅助设备能产生“稳定旋转磁场”的最小相数，这点最重
要的。
3、三相交流电相位互差120°，相较于四相等其它相，三相中任意两相之间的线压
相同，使其较之单相交流电有很多优点，它在发电、输配电以及电能转换为机械
能方面都有明显的优越性。
经济：1、采用三相是和成本直接相关的，相数越多，电力生产和运输的成本越高，但如果采用两相的话，为保证两相稳定运行的成本也很高，于是乎，现在实际使用中的“交流电”都是三相的。
2、制造三相发电机、变压器较制造单相发电机、变压器省材料，而且构造简单、性
能优良。
又如，用同样材料所制造的三相电机，其容量比单相电机大50%，三相旋转电机的瞬时功率是恒定的，其瞬时转矩也是恒定的，运转就比较平稳；在输送同样功率的情况下，三相输电线较单相输电线，可节省有色金属25%，而且电能损耗较单相输电时少。
3、使用4相、5相、6相不可以吗？当然可以。
使用更多相时会使发电、输配电及
用电环节变得复杂，输电线路根数要增加，发电机、变压器、电动机等设备也趋于复杂化，增加制造成本，当然大容量设备假定使用四相交流电单从设备制造上也许会更合理，但电网就不同了。
另外三相不平衡已经引起很多问题了，相数多了会引起更多的问题。