第三章第五节三相负载的连接分析
三相负载的连接PPT课件
考纲解读
一、最新考纲要求
掌握三相负载Y联结和△联结的三相对称电路的求解方法。
二、考点解读
必考点：负载为Y联结和△联结的三相对称电路的求解方法。
重难点：三相电路中相电压和线电压、相电流和线电流的关系。
知识清单
1.三相负载的星形联结
（1）连接方式
把各相负载的末端连在一起接到三相电源的中性线上，把各相负载的首端分别接到三相交流电源
【解析】如图6-2-5所示。
知识点精讲
对称三相负载每相的电阻R=6Ω，感抗 =8Ω，接入工频交流三相对称电源。
试求将负载接成三角形连接到三相对称电源时的相电流、线电流和有功功率;
负载作三角形联结时，要将每相功率因数提高到0.95，每相负载需并联补偿电容，则每相需
2
并联多大的电容?（提示:tanφ= 2
电路中负载相电压 ∆ 都等于线电压 ，
即
∆ =
线电流的大小为相电流的 3倍，即
电流
线电流等于相电流： =
∆ = 3∆
线电流滞后相应相电流30°
知识点精讲
【例1】2019年真题）在三相交流电路中，当负载为对称星形联结时，线电压与相电压的相位
关系是 （ A ）
A.线电压超前相电压30°
止发生事故。在三相四线制中规定，中性线不许安装熔断器和开关。通常还要把中性线接地，使它与大地
电位相同，以保障安全。一楼的灯亮度未变，说明一楼还是接相电压。二、三楼所有灯的亮度突然变暗，
说明二、三楼的中性线出故障了，二、三楼串联接在线电压上: 二楼 =
灯
3
灯+ 灯
3
=217V<220V，
=3 ′=3
三相交流电路负载接法
零线是中线的俗称，是电力部门提供的工作线路。 地线PE是接地装置的简称，从变压器中性点接地后引出主 干线，根据标准，每间隔20—30米重复接地。 分为工作接地和安全性接地，其中安全性接地由分为保护 接地。防雷击接地和防电磁辐射接地。工作接地：是用它 完成回路使设备达到性能要求的接地线。要求接地电阻小
例 题 6 ： 星 形 连 接 的 对称 三 相 负 载 ，
每相的电阻R 24Ω，感抗XL 32Ω， 接到UL 380V的三相电源上， 求 相 电 压 UP， 相 电 流 IP 及 线 电 流 IL
例 题 7： 在 如 图 所 示 的三 相 电 路 中 ， 各 相 的 电 阻 分 别 为UR 30Ω ， RV 30Ω ， RW 10Ω ， 将 它 们 联 接 成星 形 接 到 线 电 压 为 380V的 三相 四 线 制 电 路 中 ， 各 灯 泡 的 额 定 电 压 为220V， 试 求 ： （ 1） 各 相 电 流 、 线 电流 和 中 性 线 电 流 （ 2） 若 中 性 线 因 故 断开 ， U相 灯 全 部 关 闭 ， V、 W两 相 灯 全 部 工 作， V相 和 W相 电 流 多 大？ 会出现什么情况？
A (2) 各电流的计算
相电流
uCA
B
C
uAB iA iAB
iB
uBC iC
iCA iBC
线 电 流
返回
*负载不对称时，先算出各相电流，然后计算线电流。
*负载对称时，相电流对称，即
IAB
IBC
ICA
IP
UP Z
AB
BC
CA
arctan
X R
教案：三相负载的连接
教案内容、过程教法时间分配三相负载的连接三相对称负载：在三相负载中，如果每相负载的电阻相等，电抗相等，性质相同(均为容性或均为感性)，则称为。
如果各相负载不同，就是不对称的三相负载。
负载采用两种不同的连接方法：（Y型）、（△型）一、三相负载的星形连接星形连接：它的接线原则与电源的星形连接相似，将每相负载末端连成一点N(中性点N)，首端U1、V1、W1分别接到电源线上。
三相三线制：只有3根相线而没有中性线的电路，三相四线制：接线方式除了3根相线外，在中性点还接有中性线。
复习提问 10`课题引入5`N U V W I I I I =++三相负载的线电压就是电源的线电压，也就是两根相线之间的电每相负载两端的电压称作负载的相电压，当忽略输电线上的电压降时，负载的相电压就等于电源的相电压，因此有： 3L P U U =N I 为：N U V W I I I I =++=0当三相电路中的负载完全对称时，在任意一个瞬间，3个相电流中总有一相电流与其余两相电流之和大小相等、方向相反，正好互相抵消。
所以，流过中性线的电流等于零。
教 案 内 容、 过 程教 法 时间分配()1152sin 100601201152sin100V i t tA ππO O =--=-()()1152sin 100601201201152sin 10060w i t t A ππO O O O =---=+A 12022A 10120220222︒-∠=︒-∠==R U I A 12011A 20120220333︒+∠=︒+∠==R U I中性线电流二、三相负载的三角形连接三角形连接：将三相负载分别接在三相电源的每两根相线之间的接法。
即 UV VW WU L P U U U U U ==== 在负载三角形连接时，相电流和线电流是不一样的。
分析三相负载的的两种连接的相互之间的关系及区别15`UW V +-UWV .UVW+-.UUV .U WU-+Z UZ VZ W.IUV.IWUI VW..IU.IV.I W0U V W I I I ++=线电流有效并且线电流相位依次滞后因此三相对称负载三角形连接时的电流、电压关系如下。
三相负载的连接
暗 亮
U、V相断
中线的作用： 负载 “Y”（星形）连接时，即使负载 不对称，也能确保各相负载获得对称的相电 压。 规定： 中线上不允许安装熔断器等短路保护或 过流保护装置，以防止中性线断路时引起负 载不能正常工作。
讨
论：
你认为照明供电应采用三相四线制还是
三相三线制？说明原因。
三相负载的Y连接
执教者：朱燕子
表1
现 象 条 有 中 线 件 各相正常 U相断 U、V相断 各相正常 U相断 灯泡明暗程度 （正常发光、较暗、不亮） U 相 V 相 W 相 正常发光 不 亮 不 亮 正常发光 正常发光 正常发光 正常发光 正常发光 不 亮 正常发光 正常发光 正常发光
无 中 线
请分析故障原因：
在一幢三层居民楼上，突然出现一层断 电，其余两层用户不能正常工作，然后断电的 情况，请思考三层负载的连接情况，并分析故 障成因。
中线的作用： 负载 “Y”（星形）连接时，即使负载不对称， 也能确保各相负载获得对称的相电压。
规定： 中线上不允许安装熔断器等短路保护或过流 保护装置，以防止中性线断路时引起负载不 能正常工作。
完成任务评估
《电工技术》教学课件 第三章 三相电路 负载星形连接的三相电路
IU
UU ZU
U P00
Z Z
UP Z
(00
Z
)
IP Z
IV
UV ZV
U P(1200 )
Z Z
UP Z
(1200
Z
)
IP Z
120
IW
UW ZW
U P1200 Z Z
UP Z
(1200
Z)
IP
Z
120
由此可见，在负载对称的 情况下，每相负载上电流 的大小（有效值）相同， 相位彼此相差1200，即相 电流也是对称的。因而， 只需求出一个相电流，其 余推出即可 。
灯泡被烧毁；三楼的灯不亮。
R3 R2 V
W
三、操作训练
三相正弦交流电路负载星形联接分析
（3）根据以上分析，照明电路不能采用三相三线制供电方式。且中线上不
能接开关和保险丝。
U
中线的作用在于，使星形连接的不对称负载得到相等
一层楼 ...
N 的相电压。因为负载不对称而又没有中线时，负载上
可能得到大小不等的电压，有的超过用电设备的额定
五、归纳总结
（1）三相负载星形连接时，无论负载对称与否，负载上的相电压、线电压等于电 源的相电压、线电压。因而： 相电压对称，线电压对称；负载的相电流等于相应的线电流。 （2）当三相电路对称时，三个相电流也是对称的，所以中性线上的电流为零，所 以，三相负载对称的电路也可以采用三相三线制的联结方式。 （3）若负载不对称时，不能采用三相三线制！因为此时各相负载上的电压将会出 现不对称现象，负载不能正常工作。并且，中线上不能安装开关和保险丝！
三、操作训练
三相正弦交流电路负载星形联接分析
（2）若一楼断开，二、三楼接通。但两层楼灯的数量不等（设二楼灯的数量为三层的
33三相负载的连接解析
(1)不改变。因为负载对称， 中线没有电流，不影响负载 电位。
(2) 不改变。因为有中线, 相电压不变,则相电流不变 ， 所以L2线电流不变。
三相四线制 U
三相不对称负载 ： Z1≠Z2≠Z3
Z
U
Z
Z
N
V
Z
Z
W
Z
W N
V
三相三线制 三相对称负载 ： Z1=Z2=Z3=Z
U
Z
Z
W
Z
V
Z
U
Z
V
Z
W
①在正常工作时，电灯负载的电压和电流为多少？ ②如果1相断开时，其他两相负载的电压和电流为多少？ ③如果1相发生短路，其他两相负载的电压和电流为多少？ ④如果采用三相四线制（加了中性线）供电，试重新计算一相 断开时或一相短路时，其他各相负载的电压和电流。
解：①在正常情况下，三相负载对称
380
U L1N' ? U L2 N ' ? U L3 N' ?
X=8Ω,求：各相负载中的相电流、线电流及中线电流。
解： U p ? U l ? 380 ? 220 V 33
设 UU ? 220V
UV ? 220V U W ? 220V
同理可得：
IV ? 22A IW ? 22A
由于三相负载为对称负载， 所以：
IN ? IU ? IV ? IW ? 0A
Z ? 62 ? 82 ? 10?
第三节、 三相负载的连接
三相负载的连接方式
U
Z
N
Z
W
Z
V
三相负载的一端连在一起与零 线相接；另一端分别与火线相 接的方式称为：
星形接法
U
电工技术：三相负载的连接方式
三相负载的星形连接
U 中性点 中性线 L1 相线 (端线、火线) 相电压：uU、uV、uW
N
N 中性线(零线)
N'
ZU ZW
线电压：uuv、uvw、uwu 相电流：iU、iV、iW 线电流：i1、i2、i3
W
ห้องสมุดไป่ตู้
V
ZV
L2 相线 (端线、火线)
L3 相线 (端线、火线) Y：三相三线制 Y0：三相四线制
三相负载的三角形连接
U 中性线未接 L1 相线 (端线、火线)
Z UV
N
N 中性线(零线)
Z WU
W
V
Z VW
L2 相线 (端线、火线)
L3 相线 (端线、火线)
三相负载的三角形连接
L1
i1
相电流：iUV、iVW、iWU
线电流：i1、i2、
Z UV
iUV
i3
iWU
Z WU
L2
i2
Z VW
iVW
L3
i3
三相负载的三角形连接
L1
i1
相电流：iUV、iVW、iWU
线电流：i1、i2、
Z UV
iUV
i3
iWU
Z WU
L2
IVW I
3
U 31
i2
Z VW
iVW
I2 I
IWU 30
U 12 I 30 UV
I1 IWU
30
L3
i3
UV
IVW
U 23
三相负载的三角形连接
IVW I
3
U 31
I 1 I 2
30 3I UV 30 3I VW 30 3I WU
三相负载的星形联结
星形联结具有结构简单、维护方便、 可靠性高等优点，适用于各种三相负 载，如电机、变压器等。
工作原理
工作过程
当三相电源正常供电时，三相电压对称，中性点电压为零。当三 相负载不对称时，中性点电压偏移，产生零序电流。
平衡状态
在三相负载对称的情况下，中性点电压保持为零，三相电流对称， 系统处于平衡状态。
02
三相负载星形联结的优点
平衡负载
平衡负载
星形联结的三相负载能够确保三相电流的对称分布，从而平衡各相 的负载，减少对中线的电流需求，提高系统的稳定性和可靠性。
降低不平衡风险
由于三相电流的对称分布，星形联结可以有效降低因不平衡负载引 起的故障风险，如单相接地故障或断相故障等。
优化电机性能
对于电机类负载，星形联结可以确保三相电压的平衡，从而优化电机 的性能，提高其运行效率和稳定性。
定制化与模块化
为了满足不同应用场景的需求，未来三相负载星形联结将更加注重定制化和模块化设计， 以提供更加灵活和多样化的解决方案。
THANKS
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三相负载的星形联结
目录
• 三相负载的星形联结概述 • 三相负载星形联结的优点 • 三相负载星形联结的实例
目录
• 三相负载星形联结的电路分析 • 三相负载星形联结的故障排除 • 三相负载星形联结的发展趋势与展望
01
三相负载的星形联结概述
定义与特点
定义
三相负载的星形联结是将三相电源的 三个绕组分别与三个负载的一端连接 ，然后将三个负载的另一端连接在一 起，形成中性点。
对断路、短路或接触不良 的线路进行修复。
重新分配三相负载，使其 平衡。
修复线路 调整负载分布
更换设备
06
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1、三相四线制电路中，中线的作用是当负载不对称时，______。
A．保证负载相电压相等B．保证负载线电压相等C．保证负载线电流相等D．保证负载可接成△形2、在三相四线制中，若三相负载对称，负载星形连接，则连接负载的中线电流为______。
A．大于各相电流B．小于各相电流C．等于各相电流D．零3、当照明负载采用星形连接时，必须采用______。
A．三相三线制B．三相四线制C．单相制D．任何线制4、三相对称负载Y形连接，其线电压440 V，则相电压为______。
A．220 VB．440 VC．254 VD．110 V5、三相对称负载Y形连接，其线电流I L＝20 A，则其相电流I P为______。
A．10 AB．28．3 AC．34．6 AD．20 A6、三相电路的各相负载分别为R、X L、X C，且R＝X L＝X C，则此三相负载属于三相______。
A．对称负载B．不对称负载C．阻性负载D．不一定是对称负载7、如果三相负载的阻抗值均为10 Ω，则该三相负载属三相______。
A．对称负载B．不对称负载C．阻性负载D．不一定是对称负载8、在三相异步电动机供电线路中，通常没有中线，这是因为______。
A．电动机三相绕组一般接成三角形，没有中性点B．电动机三相绕组的中性点在电机内已接到机壳上了，机壳接地等于有中线C．电动机三相绕组是对称三相负载D．电动机三相绕组是不对称三相负载9、在三相四线制中性点接地供电系统中，指出下列关于中线各结论中哪一个是错误的______。
A．三相负载做星形连接时，必须有中线B．三相对称负载做星形连接时，中线电流必等于零C．为保证中线可靠接地，中线应多处接地D．三相负载越接近对称时，中线电流就越小10、用测流钳测对称三相电流。
当测流钳钳住一根进线时，读数为2 A，若钳住两根进线，则读数为______。
A．2 AB．4 AC．0 AD．6 A11、三相对称负载是指______。
A．各相的电阻值相等即可B．各相的有功功率相等即可C．各相的电抗值相等即可D．各相的电阻值相等，电抗值相等且性质相同12、有一台额定电流为10 A的三相异步电动机，在额定负载下运行，如果用钳型电流表分别钳住一根相线、两根相线和三根相线，钳型电流表的读数分别为______。
A．10／20／30B．10／10／0C．10／20／10D．10／10／1013、三相对称负载接三相对称电源，下列说法错误的是______。
A．中线上电流为零B．三电流有效值之和为零C．三相电流相量和为零D．三相电流瞬时值之和为零14、三相对称负载接三相对称电源，下列说法错误的是______。
A．三相电流相量和为零B．中线上电流为零C．三相电流有效值之和为零D．三相电流瞬时值之和为零15、一对称三相电源给对称三相负载供电如图，三相电源线电压为380 V，负载电阻R A=R B=R C=190 Ω，若A相RD熔断，则流过R B电流，其端电压分别为______。
A．1 A/220 VB．1.16 A/220 VC．1 A/190 VD．1.16 A/190 V16、一对称三相电源给对称三相负载供电如图，三相电源线电压为380 V，负载电阻R A=R B=R C=220 Ω，则流过各相负载电阻的电流、各相负载端电压分别为______。
A．1 A/220 VB．3A/220 VC．2 A/380 VD．0.5 A/380 V17、在三相四线制供电线路上，干路中线______。
A．应装熔断器B．不允许装熔断器C．应按额定电流值装熔断器D．视具体情形确定18、三相对称负载星形连接，其线电压为380 V，则相电压______。
A．220 VB．269 VC．3803VD．2202V19、在三相四线制中，若某三相负载不对称，星形连接，则连接该负载的中线电流大小一定______。
A ．等于各相中最大相电流的有效值B ．等于0C ．等于各相电流有效值之和D ．等于各相电流相量之和的有效值20、三相对称负载星形连接，其线电压为440 V ，则相电压______。
A ．220 VB ．440 VC ．254 VD ．110 V21、在三相四线制中，若某三相负载对称，星形连接，则连接该负载的中线电流为______。
A ．大于各相电流B ．小于各相电流C ．等于各相电流D ．为零22、对称三相负载星形连接时，相电压U P 与线电压U L 、相电流I P 与线电流I L 的关系是______。
A ．P L U U 3=，P L I I =B ．P L I I 3=，P L U U =C ．P L U U =，P L I I =D ．P L I I 3=，P L U U =23、用测流钳测对称三相电流。
当测流钳钳住一根进线时，读数为2 A ，若同时钳住全部三根进线，则读数为______。
A ．6 AB ．2/3 AC ．0 AD ．2 A24、一对称三相负载，其线电压为380 V ，线电流为2 A ，负载功率因数为0.5，则三相有功功率为______。
A ．658 WB ．658 kWC ．1 140 WD ．1 316 W25、三相对称负载星形连接，其相电压为220 V，相电流为4 A，功率因数为0.6，则其三相无功功率为______。
A．1 584 VB．1 220 varC．2 112 varD．704 var26、采用同一电源三相对称负载作三角形连接时，消耗的功率是作星形连接时的______倍。
A．1/3B．3C．3/1D．327、一台三相异步电动机，已知线电压为380 V，线电流10 A，功率因数为0.8，每天工作5 h，则该电动机每天消耗______ kW·h电。
A．15.2B．45.6C．5.3D．26.328、一对称三角形连接的三相负载，已知S＝10 kV A，P＝6 kV A，该负载的功率因数为______ ，无功功率为______。
A．0.6／8 kvarB．0.8／8 kvarC．0.6／6 kvarC．0.8／6 kvar29、三相对称负载接成星形，其线电压为380 V，相电流为4 A，功率因数为0.8，负载从电源吸收的电功率为______。
A．1.72 kWB．2.1kWC．3.65 kWD．6.3 kW30、三相对称负载星形连接时，测得其相电压为220 V，相电流为4 V，功率因数0.6，则其三相有功功率为______。
A．2 640 WB．1 584 WC．915 WD．528 W31、某三相对称负载测得其线电压为380 V，线电流为2 A，功率因数为0.5，则三相总功率为______。
A．658 WB．658 kWC．1 140 WD．1 316 W32、一对称三角形连接的三相负载，已知S=10 kV A，P=6 kW，该负载的功率因素为______，无功功率为______kvar。
A．0.6／8B．0.8／8C．0.6／6D．0.8／633、一台正在运行的三相异步电动机，用钳形电流表则得其线电流为30 A，用电压表测得其线电压为380 V，功率因数为0.84，则有功功率、视在功率分别为______。
A．16.58 kW／19.75 kV AB．16.58 kW／10.71 kvarC．10.71 kvar／19.75 kV AD．10.71 kVar／10.71 kvar34、三相负载星形连接，中线的作用是______。
A．获得两种电压B．获得两种电流C．保证各线电流相等D．在负载不对称时保证各相电压相等35、三相对称负载星形连接时，已知相电压为220 V，相电流为4 A，功率因数为0.6，则其三相有功功率为______。
A．2 640 kWB．1 584 WC．915 WD．528 W36、对称三相电源给对称三相负载供电，已知三相电源电压为380 V，Y连接的三相纯电阻负载：R A＝R B＝R C＝220 Ω，则流过各相负载的电流为______，各相负载端的电压为______。
A．1 A／220 VB．1.73 A／220 VC．1.73 A／380 VD．1 A／380 V37、在星形连接的三相对称负载电路中，三相有功功率P =______。
（L ：线；P ：相；ϕ：每相负载的阻抗角）A ．ϕcos 3L P I UB ．ϕcos 3P L I UC ．ϕcos 3P P I UD ．ϕcos 3L L I U38、下列关于三相负载有功功率的计算各式，既可用于对称负载又可用于非对称负载的是______。
（下标中P ：相，L ：线，A ：A 相，B ：B 相，C ：C 相）A ．P =P A +PB +P CB ．ϕcos 3P P I U P =C ．ϕcos 3L L I U P =D ．ϕcos P P I U P =39、三相电路中，对称负载是星形接法，三相无功功率Q =______。
（L ：线，P ：相）A ．ϕsin 3P P I UB ．ϕsin 3L L I UC ．ϕsin 3L L I UD ．ϕsin 31L L I U40、三相对称负载接成三角形，其线电流是相电流的______。
A ．2倍B ．1/3倍C ．1倍D ．3倍41、在电源电压相同时，三相对称负载做三角形连接时的线电流I Δ与做星形连接时的线电流I Y 之比为______，功率之比P Δ/P Y =______。
A ．I Δ/I Y =1/3 ，P Δ/P Y =1/3B ．I Δ/I Y =3，P Δ/ P Y =C ．I Δ/I Y =3，P Δ/ P Y =1/3D ．I Δ=I Y ，P Δ= P Y42、在三相交流电路中，指出下列各结论中哪个是正确的______。
A ．凡是负载做星形连接时，必须有中线B ．凡是负载做星形连接时，中线中电流必等于零C ．凡是负载作三角形连接时，线电流必为相电流的3倍D ．在三相绝缘线制的船舶电网中，所有的照明负载等效到照明变压器副边，相当于三角形接法的三相负载43、如图，电源电压对称、正相序，对称三相负载三角形连接时，相电流与线电流的关系是______。
A ．A i 超前AB i 30°，I A =3I ABB ．A i 落后AB i 30°，I A =3I ABC ．相位相同，大小相等D ．相位差30°，线电流是相电流的2倍44、对称三相负载三角形连接时，相电压U P 与线电压U L 、相电流I P 与线电流I L 的关系是______。
A ．P L U U 3=，P L I I =B ．P L I I 3=，P L U U =C ．P L U U =，P L I I =D ．P L I I 3=，PL U U 3=45、三相对称负载星形连接，已知相电压为220 V ，相电流为4 A ，功率因数为0.6，则其三相无功功率为______。