三相變壓器原理總結(jié)

本文講授三相變壓器的基本原理和配置，包括它們由三個初級繞組和三個次級繞組構(gòu)成。它還強調(diào)了匹配額定電壓以正確集成到三相系統(tǒng)中的必要性。

三相變壓器由三個初級繞組和三個次級繞組組成，可以改變?nèi)嚯妷?，類似于單相變壓器的單相電壓?/p>

本文研究了三角形和星形配置中變壓器連接的復(fù)雜性，并解釋了匝數(shù)比和電壓比之間的關(guān)系。它強調(diào)了匹配額定電壓在三相系統(tǒng)內(nèi)建立適當(dāng)?shù)?a href="http://www.wenjunhu.com/outside?redirect=https://eepower.com/technical-articles/power-transformer-basics-transformer-construction-types-and-winding-connections/" target="_blank">變壓器連接中的關(guān)鍵作用。此外，本文還談到了功率計算，強調(diào)了功率輸入必須等于變壓器功率輸出的基本原理。

三相變壓器

三相變壓器改變?nèi)嚯妷旱闹?，就像單相變壓器改變單相電壓的值一樣。正如三相交流發(fā)電機需要三個線圈來產(chǎn)生三相電力一樣，三相變壓器只有三個初級繞組和三個次級繞組。該符號如圖 1 和圖 2 所示。

* 圖 1. 單線圖的三相變壓器符號。圖片由Ahmed Sheikh提供*

* 圖2. 三相變壓器的符號。圖片由Ahmed Sheikh提供*

公用事業(yè)公司通常使用三臺單相變壓器來創(chuàng)建一個三相變壓器組。據(jù)說單相變壓器被列起來形成一個三相變壓器組。其他類型的三相變壓器是作為一個單元制造的，在單個外殼中有三個初級繞組和三個次級繞組，纏繞在一個公共鐵芯上。我們將首先研究三個單相變壓器如何連接形成一個三相變壓器組。所有規(guī)則也將適用于三相變壓器的三個初級和次級繞組，該繞組是作為一個單元制造的。

每個變壓器的初級繞組充當(dāng)由三相線電壓提供的三相負(fù)載的一相。每個變壓器次級繞組是三相電源電壓的一相，該電壓為三相負(fù)載提供三相電源，通常與初級線路電壓不同。三個單相變壓器繞組可以以三角形或星形連接，與交流發(fā)電機或任何三相負(fù)載的相線圈相同。

然而，變壓器有兩個繞組（H 和 X），并且每個繞組可能以星形或三角形連接，如圖 3 所示，這增加了復(fù)雜性。因此，變壓器匝數(shù)比等于變壓器電壓比的規(guī)則不適用于三相變壓器。下圖演示了這一事實。

* 一個。 三角形連接的 H 線圈和 X 線圈，匝數(shù)比為 2：1*

* 灣。 三角形連接的 H 線圈和星形連接的 X 線圈，匝數(shù)比為 2 比 1*

* 圖 3（A 和 B）。 三個單相變壓器連接說明，匝數(shù)比并不總是等于三相變壓器的電壓比。圖片由Ahmed Sheikh提供*

繞組匝數(shù)比和線電壓比

假設(shè)我們有三個單相變壓器，每個變壓器的匝數(shù)比為 2 比 1，我們對一個變壓器的 H 繞組施加 100 V 的單相電壓。在這種情況下，該變壓器的 X 繞組中感應(yīng)的電壓將為 50 V。 如圖 3A 所示，以三角形配置連接三個變壓器 H 繞組意味著將每個繞組的起點連接到另一個繞組的末端（一個變壓器的 H1 連接到另一個變壓器的 H2）。當(dāng)連接到 100 V 的三相線電壓時，每個變壓器 H 繞組上的電壓與三相線電壓相同，因此，每個 X 繞組上的電壓將為 50 V，因為匝數(shù)比為 2 比 1。三個 X 繞組可以采用三角形或星形配置連接;在任一配置中，相電壓均為 50 V。如圖3A所示，如果X繞組以三角形（X1至X2）連接，則感應(yīng)電壓將導(dǎo)致50 V的三相線電壓，因為在三角形連接中，線圈相電壓與三相線電壓相同。在這種情況下，匝數(shù)比（2：1）與初級與次級線路電壓的電壓比（100 V至50 V）相同。

如圖3B所示，將X繞組與所有X2端子連接在一起，在任意兩個X1端子之間產(chǎn)生86.5 V （50 V x 1.73 = 86.5 V）;這是星形系統(tǒng)的線電壓。相繞組的匝數(shù)比（2 比 1）與初級與次級線路電壓的匝數(shù)比不同，后者為 100 V 至 86.5 V，或 1.15 比 1。

單相變壓器電壓和三相線電壓

正如施加在單相變壓器上的電壓不能超過繞組的額定值一樣，三相系統(tǒng)的相電壓也不能超過用于制造三相變壓器的單相變壓器的額定電壓。如果變壓器以星形配置連接，則 480V 三相系統(tǒng)可以連接到三個額定電壓為 277V 的單相變壓器。

然而，相同的三臺單相變壓器不能連接到以三角形配置連接的 480 V 三相系統(tǒng)，因為三角形系統(tǒng)的相電壓與 480 V 的線路電壓相同。該電壓超過了單相變壓器的 277V 額定電壓。

一般規(guī)則是，如果要將單相變壓器連接到三角形系統(tǒng)中，則單相變壓器的額定電壓必須與三相線電壓相同。如果單相變壓器的額定電壓小于三相線電壓，則必須以星形配置連接。

三相變壓器電源

雖然變壓器繞組連接可能會改變變壓器匝數(shù)比的規(guī)則，但無論使用哪種類型的三相變壓器連接，進入變壓器的功率必須等于變壓器輸出的功率的基本規(guī)則仍然成立。

如果初級線路電壓為 480 V，負(fù)載消耗 25 安培，則三相電源為：

1.73 ×480V**× 25 * ，A1000*= 20.7 ** ，kVA1.73×480×25，一個1000=20.7一個

如果次級線路電壓為 208 V，則次級線路放大器必須等于：

20.7 * ，kVA1.73*× 208 ** ， V = 57.6 **，A20.7，一個1.73×208，=57.6，一個

請記住，三相變壓器的額定功率是用于創(chuàng)建它的三個單相變壓器額定功率的總和。

三相變壓器原理總結(jié)

對變壓器結(jié)構(gòu)、繞組配置、匝數(shù)比和額定電壓的透徹了解對于三相系統(tǒng)的高效配電和有效管理至關(guān)重要。了解如何正確連接三角形或星形配置的變壓器，確保電網(wǎng)的安全和最佳運行。此外，準(zhǔn)確計算功率并遵守變壓器功率等效的基本原則對于保持可靠和平衡的電力供應(yīng)至關(guān)重要。最終，這種深入的理解使工程師能夠設(shè)計、實施和維護強大的電氣系統(tǒng)，為現(xiàn)代電網(wǎng)和工業(yè)的無縫運行做出貢獻(xiàn)。