三相变压器原理总结

本文讲授三相变压器的基本原理和配置，包括它们由三个初级绕组和三个次级绕组构成。它还强调了匹配额定电压以正确集成到三相系统中的必要性。

三相变压器由三个初级绕组和三个次级绕组组成，可以改变三相电压，类似于单相变压器的单相电压。

本文研究了三角形和星形配置中变压器连接的复杂性，并解释了匝数比和电压比之间的关系。它强调了匹配额定电压在三相系统内建立适当的变压器连接中的关键作用。此外，本文还谈到了功率计算，强调了功率输入必须等于变压器功率输出的基本原理。

三相变压器

三相变压器改变三相电压的值，就像单相变压器改变单相电压的值一样。正如三相交流发电机需要三个线圈来产生三相电力一样，三相变压器只有三个初级绕组和三个次级绕组。该符号如图 1 和图 2 所示。

* 图 1. 单线图的三相变压器符号。图片由Ahmed Sheikh提供*

* 图2. 三相变压器的符号。图片由Ahmed Sheikh提供*

公用事业公司通常使用三台单相变压器来创建一个三相变压器组。据说单相变压器被列起来形成一个三相变压器组。其他类型的三相变压器是作为一个单元制造的，在单个外壳中有三个初级绕组和三个次级绕组，缠绕在一个公共铁芯上。我们将首先研究三个单相变压器如何连接形成一个三相变压器组。所有规则也将适用于三相变压器的三个初级和次级绕组，该绕组是作为一个单元制造的。

每个变压器的初级绕组充当由三相线电压提供的三相负载的一相。每个变压器次级绕组是三相电源电压的一相，该电压为三相负载提供三相电源，通常与初级线路电压不同。三个单相变压器绕组可以以三角形或星形连接，与交流发电机或任何三相负载的相线圈相同。

然而，变压器有两个绕组（H 和 X），并且每个绕组可能以星形或三角形连接，如图 3 所示，这增加了复杂性。因此，变压器匝数比等于变压器电压比的规则不适用于三相变压器。下图演示了这一事实。

* 一个。 三角形连接的 H 线圈和 X 线圈，匝数比为 2：1*

* 湾。 三角形连接的 H 线圈和星形连接的 X 线圈，匝数比为 2 比 1*

* 图 3（A 和 B）。 三个单相变压器连接说明，匝数比并不总是等于三相变压器的电压比。图片由Ahmed Sheikh提供*

绕组匝数比和线电压比

假设我们有三个单相变压器，每个变压器的匝数比为 2 比 1，我们对一个变压器的 H 绕组施加 100 V 的单相电压。在这种情况下，该变压器的 X 绕组中感应的电压将为 50 V。 如图 3A 所示，以三角形配置连接三个变压器 H 绕组意味着将每个绕组的起点连接到另一个绕组的末端（一个变压器的 H1 连接到另一个变压器的 H2）。当连接到 100 V 的三相线电压时，每个变压器 H 绕组上的电压与三相线电压相同，因此，每个 X 绕组上的电压将为 50 V，因为匝数比为 2 比 1。三个 X 绕组可以采用三角形或星形配置连接;在任一配置中，相电压均为 50 V。如图3A所示，如果X绕组以三角形（X1至X2）连接，则感应电压将导致50 V的三相线电压，因为在三角形连接中，线圈相电压与三相线电压相同。在这种情况下，匝数比（2：1）与初级与次级线路电压的电压比（100 V至50 V）相同。

如图3B所示，将X绕组与所有X2端子连接在一起，在任意两个X1端子之间产生86.5 V （50 V x 1.73 = 86.5 V）;这是星形系统的线电压。相绕组的匝数比（2 比 1）与初级与次级线路电压的匝数比不同，后者为 100 V 至 86.5 V，或 1.15 比 1。

单相变压器电压和三相线电压

正如施加在单相变压器上的电压不能超过绕组的额定值一样，三相系统的相电压也不能超过用于制造三相变压器的单相变压器的额定电压。如果变压器以星形配置连接，则 480V 三相系统可以连接到三个额定电压为 277V 的单相变压器。

然而，相同的三台单相变压器不能连接到以三角形配置连接的 480 V 三相系统，因为三角形系统的相电压与 480 V 的线路电压相同。该电压超过了单相变压器的 277V 额定电压。

一般规则是，如果要将单相变压器连接到三角形系统中，则单相变压器的额定电压必须与三相线电压相同。如果单相变压器的额定电压小于三相线电压，则必须以星形配置连接。

三相变压器电源

虽然变压器绕组连接可能会改变变压器匝数比的规则，但无论使用哪种类型的三相变压器连接，进入变压器的功率必须等于变压器输出的功率的基本规则仍然成立。

如果初级线路电压为 480 V，负载消耗 25 安培，则三相电源为：

1.73 ×480V**× 25 * ，A1000*= 20.7 ** ，kVA1.73×480×25，一个1000=20.7一个

如果次级线路电压为 208 V，则次级线路放大器必须等于：

20.7 * ，kVA1.73*× 208 ** ， V = 57.6 **，A20.7，一个1.73×208，=57.6，一个

请记住，三相变压器的额定功率是用于创建它的三个单相变压器额定功率的总和。

三相变压器原理总结

对变压器结构、绕组配置、匝数比和额定电压的透彻了解对于三相系统的高效配电和有效管理至关重要。了解如何正确连接三角形或星形配置的变压器，确保电网的安全和最佳运行。此外，准确计算功率并遵守变压器功率等效的基本原则对于保持可靠和平衡的电力供应至关重要。最终，这种深入的理解使工程师能够设计、实施和维护强大的电气系统，为现代电网和工业的无缝运行做出贡献。