深入探究三相交流电路分析

先导案例

目前在电能的生产、输送和分配中几乎全都采用三相制，就是需要单相供电的地方，也是应用三相交流电中的一相。

某学校有一栋3层教学楼，采用三相四线制供电，每层楼为一相，电路如图6-1所示。1楼是实验室；2楼和3楼是教室。这一天晚上，1楼没做实验（没用电），2楼有1个教室开着灯，3楼有3个教室开着灯。突然，2楼所有灯雪亮刺眼，而3楼的灯昏暗无光。出了什么问题？

图6-1　教学楼电路图(www.xing528.com)

学习单元五中，曾假定交流电源是一个持续可用的正弦电压源，其输出阻抗可以忽略不计。在现实生活中，也是这样假定的。事实上现代文明高度依赖于可靠的电源，如果没有电能，生活简直不可想象。

发电和配电是大型电力公司的业务。有很多种燃料和能源可用于发电，如煤、天然气、燃油、核能和水能，还有其他一些新兴的未来方法，如风能、潮汐能、太阳能以及燃烧家庭垃圾等。

生产电能的标准方法是燃烧初级燃料，在锅炉内产生高压蒸汽，然后蒸汽驱动蜗轮使发电机旋转。发电机产生的电压以高压形式进行远距离传输。为了提高可靠性，一个地理区域内的发电机都是同步地连接到传输线上，进行有功功率和无功功率的交换。

在接近工业或家庭用户的地方，电压由传输水平（典型值为120～1 500 kV）降至配电水平（典型值为4.8～34 kV）。对于家庭用户，电压降至220/380 V（单相）。

电能的产生、传输和分配都是以三相形式进行的。只是在非常接近用户的地方才由三相变换为单相。本单元主要介绍和研究三相电力系统。