求三相电路的功率问题

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远上寒山有人家
2016-12-20 · 知道合伙人教育行家
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中南工业大学电气自动化专业,工程硕士,从事电力运行工作近30年

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  解:(1)由于三相电源对称、Y型负载Z2对称,因此中性点电位为零,A2的读数为零。

  Z1为△接法,线电压=相电压,所以相电流:I1ab=|U(相量)/Z1|=380/|-j12|=380/12=31.67(A)。

  而对于△接法,线电流=√3×相电流,所以A1的读数为:√3×31.67=54.85(A)。

  (2)由于Z1为纯电容负载,不吸收功率,所以三相负载吸收的总功率为Z2吸收的功率。

  对于Y型负载,相电压=380/√3,所以:线电流=相电流=相电压/|Z2|=(380/√3)÷√(3²+4²)=43.88(A)。

  负载Z2=3+j4=5∠53.13°,所以:φ=53.13°。

  总功率为:P=√3UIcosφ=√3×380×43.88×cos53.13°=17328(W)。

  (3)

  P1=UAC×IA×cosφ1,P2=UBC×IB×cosφ2。设UAB(相量)=380∠0° V。

  则:UCA(相量)=380∠120°V,UAC(相量)=-380∠120°=380(1/2-j√3/2)=380∠-60°V。UBC(相量)=380∠-120° V。

  Z1部分:相电流I1ab(相量)=31.67∠90°,因此线电流I1a(相量)=√3×31.67°∠(90°-30°)=54.85∠60°(A)。

  Z2部分:a相电压为U2a(相量)=380/√3∠-30°,所以线电流=相电流=I2a(相量)=U2a(相量)/Z2=380/√3∠-30°/5∠53.13°=43.88∠-83.13°(A)。

  所以:IA(相量)=I1a(相量)+I2a(相量)=54.85∠60°+43.88∠-83.13°=27.425+j47.501+5.249-j43.565=32.674+j3.936=32.91∠6.87°(A)。

  所以,UAC(相量)和IA(相量)的相位差:φ1=-60°-6.87=-66.87°。

  根据对称性:IB(相量)=32.91∠(6.87°-120°)=32.91∠-113.13°(A)。

  因此:φ2=-120°-(-113.13°)=-6.87°。

  P1=380×32.91×cos(-66.87°)=4912.512(W)。

  P2=380×32.91×cos(-6.87°)=12416.01(W)。

  抛去计算过程的误差,显然:P1+P2=P=17328(W)。

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