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8.2 星形平衡负载

8.2 星形平衡负载

接下来,我们分析一个带有三个星形连接负载的三相电压系统(图 8.1)。考虑到该系统具有平衡特性。

三相电路图,包含标记为 1、2 和 3 的三条水平线。垂直箭头表示电压 V12、V23、V31 和 V30。标记为 Z1、Z2 和 Z3 的三个垂直组件连接到线路上,电流 I1、I2 和 I3 流经其中。标记为 In 的电流从这些组件的连接点向下流动。

图 8.1 星形平衡负载。 来源 自编

然后,我们针对每个负载写出:

对每个负载应用欧姆定律,我们可以求得流经每一相的电流:

由于电压相位互差 120°,电流系统彼此间也互差 120°,且相对于各自对应的电压存在相位角 φ。由于线路中的阻抗和施加的电压相等,电流也相等。

正如在矢量图图 8.4 中所见,它满足以下条件:

问题 在这种情况下,是否可以省去中性线?如果是这样,则可以在星形连接负载的公共点处建立一个人工中性点,这使得无需使用中性线即可维持相线与中性点之间的单一电压。重要的是要记住,这仅在平衡负载情况下才可能实现。

练习题

在平衡星形连接的三相负载中,阻抗必须满足哪一条件?

A.
B. ,但
C. 只有大小 必须相等
D. 如果电压能补偿差异,则阻抗可以不同

在平衡星形连接负载中,如果相电压彼此相差 120°,相电流之间的相位关系是什么?

A. 相电流彼此同相
B. 相电流也彼此相差 120°
C. 相电流具有随机的相位关系
D. 相电流彼此相差 60°

在星形连接的三相系统中,在什么条件下可以安全地取消中性线?

A. 当负载不平衡且电流不同时
B. 只有当三相都具有不同阻抗时
C. 当负载平衡时
D. 当中性线电流超过相电流时

对于平衡星形连接的三相负载,以下哪些陈述是正确的?

A. 三个阻抗的大小和相位角都相等
B. 相电流大小相等
C. 相电流彼此相差 120°
D. 中性线电流等于零
E. 中性线电流等于相电流大小之和

在平衡星形连接负载中,三个相电流的矢量和等于零。

即使负载不平衡,也可以在星形连接负载的公共连接点处创建一个人工中性点。

在平衡的三相星形连接系统中,每相电流相对于其对应的相电压都滞后或超前相同的角度

在平衡星形连接负载中,相电流的大小相等,表示为:I_1 = I_2 = I_3 = ___

平衡星形连接负载中的中性线电流由以下方程给出:\vec{I_1} + \vec{I_2} + \vec{I_3} = \vec{I_N} = ___

解释为什么在平衡星形连接的三相负载中可以取消中性导体,并说明三个负载的公共连接点处会发生什么。

在一个平衡星形连接的三相负载中,若每相阻抗为 ,相电压为 ,以下哪项陈述正确描述了线电流与相电流之间的关系?

A. 线电流是相电流的 倍,并且三条线电流的幅值各不相同
B. 线电流等于相电流,并且三条线电流的幅值相等
C. 线电流等于相电流,但由于 120° 的相位差,三条线电流的幅值各不相同
D. 线电流是相电流的 倍,并且三条线电流的幅值相等

星形连接的三相电动机需要中性线来维持正常运行,因为相电流彼此相差 120°。

在三相星形连接系统中,若要安全地取消中性导体,必须满足以下哪些条件?

A. 三个相阻抗必须相等(
B. 三相电流之间必须彼此相差 120°
C. 系统必须是平衡负载
D. 线电压必须等于相电压

在星形连接的三相系统中,线电流等于 ___ 电流。当负载平衡时,中性线电流等于 ___,因此可以省去中性导线。

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