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我国三相系统#xff0c;由频率相同#xff0c;幅度类似的三个交流电压组成#xff0c;每个电压相差120度。 三相系统的优势
启动电机#xff1a;三个矢量间隔的电压#xff0c;在电机中产生旋转磁场#xff0c;不需要额外绕组就可以启动电机。
减少线损…三相系统概述
我国三相系统由频率相同幅度类似的三个交流电压组成每个电压相差120度。 三相系统的优势
启动电机三个矢量间隔的电压在电机中产生旋转磁场不需要额外绕组就可以启动电机。
减少线损三相系统连接在负载上电缆的连接数量传输线损是其它方式的一半。高效率和较高功率密度额定功率设备使用时相比单相电源三相系统的接线线径会更细。三相电源能够提供近乎两倍于单相系统功率而不需要两倍的电缆数量
不间断供电提供连续电流单相交流电源两根线的相差180度严格来讲电流波形是一种有既定频率和振幅的正弦波每个周期中波形会过零两次此时不会向负载供电对于住宅和办公商业建筑用电没有影响但是对于大型机械其他IT供电设备等有影响此时需要三相系统。
三相电波形
三相系统提供三个独立的电流每个电流的间隔为完成完整周期所需时间的三分之一三相电相位差为120度 如图当任何一个波形处于峰值电流时其他两个波形均不为零。与单相电流不同不存在电流为零的情况。在每相六个不同位置上总有波形处于正峰或者负峰位置。这意味着三个电流提供的功率总量是恒定的不会像单相电那样循环出现波峰和波谷。
三相电的相序
相序是指三相交流电在某一确定时间内达到最大值相位排列的先后顺序。正相序(即顺相序)为U-V-W或V-W-U或W-U-V也就是表示U相超前V相120°V相超前W相120°W相又超前U相120°反之称为负相序或逆相序如U-W-V。在实际工程应用中应该需要注意相序问题如UPS。
三相电中的电流
三相交流电在相位上彼此相差120度只要三相对称任一瞬间电流电压的矢量和都等于零。工作中的三相异步电机钳流表分别测量三根导线的电流应相等若同时测量三根导线的电流应等于零即矢量和等于零若同时测量两根导线的电流应该等于第三根线的电流。
三相电减少线损的原因
三个单相系统每个系统为一个负载提供100W的功率总功率300W1A电流流经6根线因此有6个单位的损耗。如果使用三相系统即把三个电源连接在一个公共回路上每个相位中的负载电流相同时负载被认为是平衡的。在负载平衡且三个电流相位彼此位移120度的情况下任何时候点上的电流之和都为零回程线中没有电流。此时只有三个单位的线损。 三相120度系统中三根线传送功率其他方式下则会使用六根线传输损耗减少一半。
三相电的两种接法
Y形接法
公共点称为中性点实际中负载不可能时时平衡要使用第四条中性线传输得到的电流在满足安规的情况下该导线通常要细一些这个点通常在电源上接地。 即三相四线制接法
三相四线供电系统中N线接地不好或接地端断了后果是在三相负载不平衡时N线的电位不等于零即中性点发生偏移。具体零线电位多少与三相负载不平衡度有关越不平衡中性点偏移就越大N线电位就越高偏移后三相的相电压就不是220V,有的相超过220V有的则低于220V.N线电位偏移量过大时相电压增加的相有可能损坏电器。N线电位升高到一定值可能造成触电事故。三相四线中三相自成回路正常情况下中性线是无电流的。Y形接法用来为家庭和办公中使用的日常单相设备供电。单项负载连接在其中一条线路和中性线之间每个相位中负载应该尽可能共享以便电源平衡负载
三角形接法
三个单相系统串联起来任何时刻三个120度相移电压之和都是零。如果和为零那么两个端点都处在相同的电位可以连接在一起。 三角形接法可以提供更大的功率。
功率测量
单相电路功率计算功率 电压 (V) x 电流 (I) x 功率因数 (PF)
三相电路功率的公式为功率 电压 (V) x 电流 (I) x 功率因数 (PF) x 根号3若为纯阻性负载功率因数为1。我国三相电路平均功率是单相电的3倍。
交流系统中使用功率表测量功率原理是把多个电压和电流的瞬时样点乘在一起计算瞬时功率取一个周期中的瞬时功率的平均值表示有功功率。
单相功率测量
功率计的电压端子与负载并联电流端子串入测量较为简单 三相功率测量
三线系统如Y形接线要求使用两个功率表一般来说功率表数量等于接线数-1 也可以使用三个电表的方法方便将三个功率表的电压低端子连接在一起创建一个假的中性线。接法如下图 三相三线采用三个功率表是有优势的可以显示每一相的功率
三相四线接法
要用三个功率表测得的电压是相电压 三相电可以在供电过程中提高电力传输效率实现平衡负载减少能量浪费。三相电流在时间上彼此错开120度这种相位使得在电力传输中电流始终保持相对平衡避免电流在某时刻为零或过高的问题更稳定的功率输出。
相线之间为120度线电压超前对应相电压30°度相线与N线之间是90度线电压是相电压的根号3倍。
三相系统中的有功功率无功功率和功率因数
有功功率和无功功率三相电系统中的功率计算涉及到有功功率实际做功的功率和无功功率用于建立电磁场和维持电感和电容的功率以及它们之间的相位关系。
功率因数衡量有用功率与总视在功率实际耗费的功率之间关系的因数。优化功率因数有助于减少能源浪费和提高系统效率。
三相电系统中的电压调节和保护
电压调节确保三相电系统稳定运行的重要因素之一。使用变压器或稳压器来保持稳定的电压输出以防止设备受损或效率降低。
电压保护采用过压保护和欠压保护措施以确保设备和系统在电压异常情况下的安全运行。
