1、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。,返 回,下一页,上一页,第 4 章 供 电 与 用 电,分析与思考解答: (4.1),4.1.(2). 三角形联结的对称三相电源，空载运行时，三相电动势会不会在三相绕组所构成的闭合回路中产生电流？,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
2、不会在回路中产生电流.,下一题,上一题,第 4 章 供 电 与 用 电,返 回,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,分析与思考解答: (4.2),返 回,下一题,上一题,第 4 章 供 电 与 用 电,4.3.(1). 一般情况下, S= S1+S+S3 是否成立?,答:不成立,4.3.(2). 同一三相负载采用三角形连结,接于线电压为220V的 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：
3、,分析与思考解答: (4.3),第 4 章 供 电 与 用 电,返 回,下一题,上一题,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.,答：,第 4 章 供 电 与 用 电,返 回,下一题,上一题,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?,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。,分析与思考解答: (4.5),答: 开
4、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),第 4 章 供 电 与 用 电,返 回,下一题,上一题,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。,分析与思考解答: (4.6),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
5、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.,第 4 章 供 电 与 用 电,返 回,下一题,上一题,4.6.(3) 有些人为了安全,将家用电器的外壳接到自来水管或 暖气管上,这实际构成了TT系统,试问这样构成的TT系统能 保证安全吗?为什么?,答: 这样构成的TT系统,不能保证用电设备的接地电阻Rd远小 于电源中性点的接地电阻Ro,因而不能保证用电设备出现故障 时,其外壳的对地电压在安全范围之内,又不能保证用电设备在 出现故障时短路保护或过电流保护装置动作以切断电源,所以 不能保证安全.,第 4 章 供 电 与 用 电,返 回,下一题,上一题,分析与思考解答:(4.7),
6、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.,返 回,第 4 章 供 电 与 用 电,下一题,上一题,练习题解答,4.1.1 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,则线电压是多少?若联结成星形时,L2相绕组的首末端接反了,则三个线电压的有效值U12 , U23和U31
7、各是多少?,星形联结时UlY = 10.5kV,三角形联结时相电压不变, UlY = UpY =6.06kV L2首末端接反的相量图如图所示:,U12 =6.06kV U2 3=6.06kV U31=10.5kV,返 回,下一题,上一题,第 4 章 供 电 与 用 电,解:,解:,负载线电压 UlL = UlS = 380V,负载线电流 IlL = IpL = 22A,电源线电流 IlS = IlL = 22A,电源相电流 IpS= IlS = 22A,第 4 章 供 电 与 用 电,返 回,下一题,上一题,解:,电源三角形联结, 线电压 UlS = UpS = 220V,负载线电压 UlL
8、= UlS = 220V,负载相电压 UpL = UlL = 220V,电源线电流 IlS = IlL = 38A,第 4 章 供 电 与 用 电,返 回,下一题,上一题,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10,试求负载和电源的相电流和线电流.,解:,电源三角形联结, 线电压 UlS = UpS = 220V,负载线电流 IlL = IpL = 12.7A,负载线电压 UlL = UlS = 220V,电源线电流 IlS = IlL = 12.7A,第 4 章 供 电 与 用 电,返 回,下一题,上一题,4.2.4
9、有一三相四线制照明电路, 相电压为220V,已知三个相的照明灯组分别由34、45、56只白织灯并联组成，每只白织灯的功率都是100W,求三个线电流和中线电流的有效值。,由于白织灯为电阻性负载，电压和电流的相位相同,解:,第 4 章 供 电 与 用 电,返 回,下一题,上一题,4.2.5 在如图所示三相电路中, R= XC= XL = 25,接于线电压为220V的对称三相电源上,求各相线中的电流.,解: 负载为不对称三相负载,第 4 章 供 电 与 用 电,返 回,下一题,上一题,各线电流如下:,第 4 章 供 电 与 用 电,返 回,下一题,上一题,4.3.1. 有三个相同的电感性单相负载,额
10、定电压为380V, 功率因素为0.8,在此电压下消耗的有功功率为1.5kW.把它接到线电压为380V的对称三相电源上,试问应采用什么样的联结方式?负载的R和XL是多少?,解: 三角形联结,返 回,第 4 章 供 电 与 用 电,下一题,上一题,4.3.2 某三相负载,额定相电压为220V,每相负载的电阻为4,感抗为3,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,S=3UP IP =3220 44 VA=29040 VA,Q =3UP IP sin =3220 44 0.6var=1742var,P =3UP IP c
11、os =3220 44 0.8W=23232W,第 4 章 供 电 与 用 电,返 回,下一题,上一题,4.3.3 有一台三相电阻炉,每相电阻为14,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: 星形联结,Il = Ip =15.7A,P =3UP IP =3220 15.7 1W=10362W,三角形联结,Up= Ul =380V,P =3UP IP =3380 21.7 1W=30894W,第 4 章 供 电 与 用 电,返 回,下一题,上一题,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：工作中在
12、M处断线,工作中在N处 断线。,在N处断线,在M处断线,解:未断线时相电流、线电流和有功功率分别为 Ip, ,第 4 章 供 电 与 用 电,返 回,下一题,上一题,4.3.5 在如图所示三相电路中,已知Za=(3+j4), Zb=(8-j6),电源线电压为380V,求电路的总有功功率、无功功率和视在功率以及从电源取用的电流.,解:三个Za组成Y形联结的对称三相负载,Pa =3UPa IPa cos a =3220 44 0.6 W=17424 W,Qa=3UPa IPa sin a= 3220 44 0.8 var=23232 var,第 4 章 供 电 与 用 电,返 回,下一题,上一题,
13、Up b= Ul = 380V,三个Zb组成形联结的对称三相负载,Pb =3UPb IPa cos b=3380 38 0.8W=34656W,Qb =3UPbIPbsin b=3380 38 (-0.6)var= -25992var,P = Pa+Pb =17424+34656W= 52.08kW,Q = Qa+Qb = (23232-25993)var= -2.76kvar,第 4 章 供 电 与 用 电,返 回,下一题,上一题,4.3.6 电路如图所示,在220/380V的低压供电系统中 ,分别接有30只日光灯和一台三相电动机,已知每只日光灯的额定值为:UN= 380V, PN= 40W
14、, N= cos = 0.5,日光灯分三组均匀接入三相电源.电动机的额定电压为380V,输入功率为3kW,功率因素为0.8,三角形联结,求电源供给的线电流.,第 4 章 供 电 与 用 电,返 回,下一题,上一题,解:,P = P1 + P2 = (4030+3103) W = 4200W,Q= Q1 + Q2 = P1 tan + P2 tan= (1200 tan600 +3000 tan36.90 ) var = 4326var,第 4 章 供 电 与 用 电,返 回,下一题,上一题,4.3.7 有一星形联结的电感性对称负载,额定值为UN= 380V, N= 0.6, f = 50Hz,
15、负载消耗的有功功率P= 3kW .若利用一 组星形联结的电容器与三相负载并联,使得每相电路的功率因素提高到0.9,试求每相的电容值及其耐压值;若该为一组三角形联结的电容器,试求每相的电容值及其耐压值;,解: 利用一组星形联结的电容器,电容器的相电压:,每相的消耗的有功功率:,第 4 章 供 电 与 用 电,返 回,下一题,上一题,电容器的相电压:, 利用一组角形联结的电容器,每相的消耗的有功功率:,第 4 章 供 电 与 用 电,返 回,下一题,上一题,4.5.1 如图所示是刀开关的三种联线图,试问哪一种接法正确?,答： (b),4.6.1 如果供电方式是TN-S系统，试画出家用电相交流电器电源插座的接线图。,答： 如上图,下一题,上一题,第 4 章 供 电 与 用 电,返 回,返 回,第 4 章 供 电 与 用 电,下一页,上一页,返 回,第 4 章 供 电 与 用 电,下一页,上一页,漏电开关,返 回,第 4 章 供 电 与 用 电,下一页,上一页,
