三相自耦變壓器是一種自耦變壓器，它可以有完全同于三相變壓器的連接組，所不同的其縣線圈間存在著電的聯(lián)系。主要用于大功率輸電變電場合。
三相自耦變壓器工作原理
自耦變壓器是輸出和輸入共用一組線圈的特殊變壓器。升壓和降壓用不同的抽頭來實(shí)現(xiàn)，比共用線圈少的部分抽頭電壓就降低，比共用線圈多的部分抽頭電壓就升高。其實(shí)原理和普通變壓器一樣的，只不過他的原線圈就是它的副線圈，一般的變壓器是左邊一個(gè)原線圈通過電磁感應(yīng)，使右邊的副線圈產(chǎn)生電壓，自耦變壓器是自己影響自己。自耦變壓器是只有一個(gè)繞組的變壓器，當(dāng)作為降壓變壓器使用時(shí)，從繞組中抽出一部分線匝作為二次繞組；當(dāng)作為升壓變壓器使用時(shí)，外施電壓只加在繞組的—部分線匝上。通常把同時(shí)屬于一次和二次的那部分繞組稱為公共繞組，自耦變壓器的其余部分稱為串聯(lián)繞組，同容量的自耦變壓器與普通變壓器相比，不但尺寸小，而且效率高，并且變壓器容量越大，電壓越高．這個(gè)優(yōu)點(diǎn)就越加突出。因此隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展、電壓等級(jí)的提高和輸送容量的增大，自藕變壓器由于其容量大、損耗小、造價(jià)低而得到廣泛應(yīng)用。
在一個(gè)閉合的鐵芯上繞兩個(gè)或以上的線圈，當(dāng)一個(gè)線圈通入交流電源時(shí)（就是初級(jí)線圈），線圈中流過交變電流，這個(gè)交變電流在鐵芯中產(chǎn)生交變磁場，交變主磁通在初級(jí)線圈中產(chǎn)生自身感應(yīng)電動(dòng)勢，同時(shí)另外一個(gè)線圈（就是次級(jí)線圈）中感應(yīng)互感電動(dòng)勢。通過改變初、次級(jí)的線圈匝數(shù)比的關(guān)系來改變初、次級(jí)線圈端電壓，實(shí)現(xiàn)電壓的變換，一般匝數(shù)比為1.5：1~2：1。因?yàn)槌跫?jí)和次級(jí)線圈直接相連，有跨級(jí)漏電的危險(xiǎn)。所以不能作行燈變壓器。
三相自耦變壓器特點(diǎn)
（1）由于自耦變壓器的計(jì)算小于額定容量，所以在同樣的額定容量下，自耦變壓器的主要尺寸較小，有效材料（硅鋼和導(dǎo)線和結(jié)構(gòu)材料（鋼材）都相應(yīng)減少，從而降低成本。有效材料的減少使得銅耗和鐵耗也相應(yīng)減少，故自耦變壓器的效率較高。同時(shí)由于主要尺寸的縮小和質(zhì)量的減小，可以在容許的運(yùn)輸條件下制造單臺(tái)容量更大的變壓器。但通常在自耦變壓器中只有k≤2時(shí)，上述優(yōu)點(diǎn)才明顯。
（2）由于自耦變壓器的短路阻抗標(biāo)幺值比雙繞組變壓器小，故電壓變化率較小，但短路電流較大。
（3）由于自耦變壓器一、二次之間有電的直接聯(lián)系，當(dāng)高壓側(cè)過電壓時(shí)會(huì)引起低壓側(cè)嚴(yán)重過電壓。為了避免這種危險(xiǎn)，一、二次都必須裝設(shè)避雷器，不要認(rèn)為一、二次繞組是串聯(lián)的，一次已裝、二次就可省略。
（4）在一般變壓器中。有載調(diào)壓裝置往往連接在接地的中性點(diǎn)上，這樣調(diào)壓裝置的電壓等級(jí)可以比在線端調(diào)壓時(shí)低。而自耦變壓器中性點(diǎn)調(diào)壓側(cè)會(huì)帶來所謂的相關(guān)調(diào)壓問題。因此，要求自耦變壓器有載調(diào)壓時(shí)，只能采用線端調(diào)壓方式。
三相自耦變壓器優(yōu)點(diǎn)
降壓起動(dòng)器中的自耦變壓器的變壓比是固定的，而接觸式調(diào)壓器的變壓比是可變的。自耦變壓器與同容量的一般變壓器相比較，具有結(jié)構(gòu)簡單、用料省、體積小等優(yōu)點(diǎn)。尤其在變壓比接近于1的場合顯得特別經(jīng)濟(jì)，所以在電壓相近的大功率輸電變壓器中用得較多，此外在10千瓦以上異步電動(dòng)機(jī)降壓起動(dòng)器中得到廣泛使用。但是，由于初次級(jí)繞組共用一個(gè)繞組，有電的聯(lián)系，因此在某些場合不宜使用，特別是不能用作行燈變壓器。因此，自耦變壓器與普通的雙繞組變壓器比較有以下優(yōu)點(diǎn)。
1）消耗材料少，成本低。因?yàn)樽儔浩魉霉桎撈豌~線的量是和繞組的額定感應(yīng)電勢和額定電流有關(guān)，也即和繞組的容量有關(guān)，自耦變壓器繞組容量降低，所耗材料也減少，成本也低。
2）損耗少效益高。由于銅線和硅鋼片用量減少，在同樣的電流密度及磁通密度時(shí)，自耦變壓器的銅損和鐵損都比雙繞組變壓器減少，因此效益較高。
3）便于運(yùn)輸和安裝。因?yàn)樗韧萘康碾p繞組變壓器重量輕，尺寸小，占地面積小。
4）提高了變壓器的極限制造容量。變壓器的極限制造容量一般受運(yùn)輸條件的限制，在相同的運(yùn)輸條件的限制，在相同的運(yùn)輸條件下，自耦變壓器容量可比雙繞組變壓器制造大一些。
三相自耦變壓器缺點(diǎn)
在電力系統(tǒng)中采用自耦變壓器，也會(huì)有不利的影響。其缺點(diǎn)如下：
1）使電力系統(tǒng)短路電流增加。由于自耦變壓器的高、中壓繞組之間有電的聯(lián)系，其短路阻抗只有同容量普通雙繞組變壓器的（1-k/1）平方倍，因此在電力系統(tǒng)中采用自耦變壓器后，將使三相短路電流顯著增加。又由于自耦變壓器中性點(diǎn)必須直接接地，所以將使系統(tǒng)的單相短路電流大為增加，有時(shí)甚至超過三相短路電流。
2）造成調(diào)壓上的一些困難。主要也是因其高、中壓繞組有電的聯(lián)系引起的自耦變壓器可能的調(diào)壓方式有三種，第一種是在自耦變壓器繞組內(nèi)部裝設(shè)帶負(fù)荷改變分頭位置的調(diào)壓裝置;第二種是在高壓與中壓線路上裝設(shè)附加變壓器。而這三種方法不僅是制造上存在困難，不經(jīng)濟(jì)，且在運(yùn)行中也有缺點(diǎn)（如影響第三繞組的電壓），解決得都不夠理想。
3）使繞組的過電壓保護(hù)復(fù)雜。由于高、中壓繞組的自耦聯(lián)系，當(dāng)任一側(cè)落入一個(gè)波幅與該繞組絕緣水平相適應(yīng)的雷電沖擊波時(shí)，另一側(cè)出現(xiàn)的過電壓沖擊的波幅則可能超出該絕緣水平。為了避免這種現(xiàn)象的發(fā)生，必須在高、中壓兩側(cè)出線端都裝一組閥型避雷器。
4）使繼電保護(hù)復(fù)雜。盡管自耦變壓器存在著一定的缺點(diǎn)，但各國還是非常重視自耦變壓器的應(yīng)用，主要是與電力系統(tǒng)向大容量高電壓的發(fā)展是分不開的，隨著容量增大，電壓升高，自耦變壓器的優(yōu)點(diǎn)就更為顯著。
三相自耦變壓器的連接
為了提高經(jīng)濟(jì)效益，三相自耦變壓器常采用星形連接，而且中性點(diǎn)直接接地，其接線如下圖（a）所示。在三相三個(gè)鐵芯柱上布置每相的高壓繞組，然后將中性點(diǎn)N連接起來接成星形。根據(jù)低壓側(cè)電壓的數(shù)值，在高壓繞組的適當(dāng)匝數(shù)位置引出抽頭，作為低壓側(cè)a、b、c的引出線端。下圖（b）為其電氣原理圖。采用星形連接方式的自耦變壓器高、低壓側(cè)的線電壓的相位是相同的，其接線組別用YNa0標(biāo)示。
三相星形連接自耦變壓器
（a）繞組連接圖；（b）電氣原理圖