三相变压器

三相变压器对于提供大量负载和大量功率分配更经济。即使大多数利用设备都通过单相变压器连接，但在经济方面，这些设备也不是大型配电的首选。

三相电力几乎用于电力系统的所有领域，例如发电，传输和分销领域，也将所有工业领域都提供或与三相系统相连。因此，要加强（或增加）或降低（或降低）三个相系统中的电压，使用三个相变压器。与单相变压器相比，具有3相变压器（例如较小且更轻）的许多优点，以构建相同的功率处理能力，更好的操作特性等。

三相变压器

在电力传输系统的各个阶段，使用三个相变形器来加强或降低高压。在各个生成站生成的功率处于三相性质，电压在13.2kV或22kV范围内。为了将功率损失减少到分配端，电源以132或400kV的较高电压传输。因此，为了在较高电压下传输功率，使用三个阶段升压变压器来增加电压。同样在变速箱或分布的末尾，这些高压将降至6600、400、230伏特等的水平。为此，使用了三相逐步向下变压器。

可以通过两种方式构建三相变压器。由三个单相变压器或三个相变压器的单个单元组成的库。

前者是通过适当连接三个具有相同评级和操作特征的单相变压器来构建的。在这种情况下，如果故障发生在任何一个变压器中，则该系统仍由其他两个具有开放式增量连接的变压器以降低的容量保留。因此，供应的连续性通过这种类型的连接来维持。这些被用于矿山，因为更易于运输单个单相变压器。

代替使用三个单相变压器，可以使用一个三个相变的三个相变形器构建，该三相变压器由共同的多腿芯上的六个绕组组成。由于这个单个单元，与同一评分和绕组的三个单位相比，重量和成本降低，核心和绝缘材料中的铁量得到了节省。与三个单元库相比，安装单个单元所需的空间要少。但是，单个单元三相变压器的唯一缺点是，如果故障发生在该阶段的任何一个，则必须将整个单元从服务中删除。

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建造三相变压器

可以通过对初级和次级绕组的公共磁芯使用共同的磁芯来构建三相变压器。正如我们在单相变压器的情况下讨论的那样，构造可以是核心类型或外壳类型。因此，对于三相核心类型变压器的库，将三个核心类型的单相变压器组合在一起。同样，通过正确组合三个外壳类型的单相变压器来获得三相壳类型变压器的库。在外壳类型的变压器中，EI层压芯围绕着线圈，而芯型线圈围绕着芯。

核心类型结构

在核心型三相变压器中，核心由三肢或腿部和两个the骨组成。这些锁和四肢之间形成了磁路径。在每个肢体上，初级绕组和次要绕组都会受到重大伤害。圆柱线圈用作这种类型的变压器的绕组。一条腿的主要和次要绕组受伤。在平衡状态下，腿的每个阶段的磁通量总计为零。因此，在正常条件下，不需要回路。但是，如果负载不平衡，高循环电流流量，因此最好使用三个单相变压器。

壳类型结构

在外壳类型中，三个阶段更加独立，因为每个阶段与核心类型变压器相比具有独立的磁回路。该结构类似于另一个相壳类型的变压器在另一个相似的顶部。这种类型的变压器的磁回路平行。因此，忽略了常见磁路径中的饱和效应。但是，壳类型构造的变压器很少在实践中使用。

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三相变压器的工作

考虑下图在芯上以恒星方式连接到变压器的主要图。为简单起见，仅在三相交流电源上连接的图中显示了主要绕组。这三个核心以120度的角度排列。将每个核心的空腿组合在一起，以形成中心腿，如图所示。

当初级对三相电源源激发时，电流IR，IY和IB开始流过各个相绕组。这些电流在各个核心中产生磁通量φr，φy和φb。由于中心腿对于所有核心都是常见的，因此所有三个通量的总和均由其携带。在三相系统中，在任何一瞬间，所有电流的矢量总和为零。反过来，所有通量的总和是相同的。因此，中央腿在任何瞬间都不会带来任何通量。因此，即使卸下了中间腿，在变压器的其他条件下也没有任何区别。

同样，在三个相系统中，任何两个导体作为第三导体中电流的返回，如果在三个相变压器的情况下卸下了中心腿，则任何两个腿作为第三条腿通量的返回路径。因此，在设计三相变压器时，使用了此原理。

这些磁通在各个相中诱导次级电动势，从而使它们之间保持相位角度。这些EMF驱动次要的电流，因此驱动到负载。取决于所使用的连接类型和每个阶段的转弯数，诱导的电压将有所不同，以获取电压的升级或降低。

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三相变压器连接

如上所述，通过单个三相变压器或三个单相变压器组合，可以进行三个相变。无论使用三相变压器的三个绕组还是三个单相变压器的三个绕组，连接三相变换的绕组的方式是相同的。主要和次级绕组以不同的方式连接，例如在三角洲或星星中或这两个的组合。三相变压器的电压和电流等级取决于合适的连接。最常用的连接是

• 星 - 戴尔塔
• 三角星星
• 三角洲 - 戴尔塔
• 星明星

星 - 三角洲连接

这种类型的连接通常用于将电压降低到变速箱最终变电站的较低值。公用事业公司使用此连接来降低分销系统的电压水平。

• 在此，变压器的主要绕组连接在星形连接中，并在delta连接中连接。
• 主要或高电压侧的中性点可以接地，在大多数情况下都是可取的。
• 次级和主要之间的线电压比是每个变压器的变换比的1/√3倍。
• 一级线电压和次级线电压之间存在30度的相位差。
• 由于实际的主要线圈电压为主要线电压的58％，因此使用此绕组可降低HV绕组的绝缘要求。
• 在这方面，即使由于中性线而导致不平衡电流在初级或HV侧流动时，在次级或LV侧获得平衡的三相电压。中性电线接地还提供了闪电弹的保护。

三角洲 - 星形连接

• 该连接用于提高电压水平，通常用于发送高张力传输系统的端或启动。
• 在这种情况下，初级以三角洲的方式连接，并以恒星方式连接，因此可以在次级上进行三阶段4钢丝系统。
• 负载的次级电压是连接的主电压的√3倍。由于相同的串联电路，负载和二级电流也将相同。
• 该连接在较低电压和更高电压下提供三个单相电路，在较高电压下提供一个三相电路，因此可以提供单相和三相载荷。
• 双电压是Delta-Star连接的。通过任何相位和接地之间的接线可获得低单相电压。通过任何两个阶段之间的接线获得较高的单相电压。通过将所有三个阶段连接到负载，可以获得三个相电压。
• 由于恒星连接的恒星（每个相的弯曲次数），高压侧的绝缘要求降低了。
• 与Star-Delta相似，此连接导致在主线和次级线电压之间创建30度相位差。
• 通过使用此连接，由于主要和次级电压相差，不可能与Delta-Delta和Star-Star Transformer并行连接它。

三角洲 - 戴尔塔

• 当连接电源源时，使用此类连接，并且二级负载需要高电流的单电压。这通常用于三个相功率载荷（例如三相电动机）。
• 在这种情况下，主要和次要绕组都以三角洲方式连接。
• 跨载荷的电压等于次级电压，而跨主绕组的电压等于源电压。在此，通过负载的电流流量将是次级电流的1.732倍，而馈线电流将等于通过初级绕组的1.732倍电流。由于这些高供应和负载电流，建议将变压器放置在源和负载电路更近的地方。
• 在这种情况下，主要电压和次要电压之间没有相位差。
• 即使在不平衡的负载下，这三个相电压也保持恒定，从而允许负载不平衡。
• 该连接的主要优点是，如果一个变压器有缺陷或删除以进行服务（开放的增量连接），则其余两个变压器继续以减小负载能力以减小的负载能力传递您的相位功率。

星 - 星际连接

• 在这种情况下，初级绕组和次级绕组都以恒星方式连接，并且初级电压和次要电压之间也没有相位差异。
• 在此中，流过初级和次级绕组的电流等于它们连接的线的电流（供应源和负载）。两端的线相之间的电压等于绕组电压的1.732倍。
• 由于中性的可用性，它非常适合三期第四阶段系统。
• 如果负载平衡，此类连接令人满意地工作。但是，如果负载不平衡，则中性点偏移会导致相位电压不等。
• 大型第三个谐波电压将出现在初级和二次绕组中，而没有中性领带。这可能会导致绝缘失败。
• 此连接大大生成了对通信线路的干扰，因此使用此连接配置，无法并行运行电话线。
• 由于这些缺点，星明星的连接很少被使用，并且没有在实践中使用。

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斯科特连接

• 该连接用于使用两个单相变压器将三个相功率转换为两个相功率。
• 一个称为主变压器的变压器具有中心或50％的水龙头，并在三个相线的两条线之间连接。另一个变压器称为Teaser Transformer，具有86.6 TAP，并连接在第三相线和主变压器的50％之间。
• 每个变压器的二次绕组提供了两个相系统的阶段。
• 如果两个变压器在次级上相等的转弯次数相等，则两个变压器中的二次电压在幅度上将相等。并且产生的电压彼此偏置90度。
• 该连接主要用于为两个相机提供电源。

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三相变压器的优势

• 预先有线并准备安装，这些可以更易于安装。
• 为了提供相同的KVA，与三个单相变压器的库相比，所需的核心材料要少。
• 它更轻，较小。
• 它需要更少的安装空间。
• 效率更高
• 与三个单相变压器单位相比，低成本。
• 运输很容易，运输成本也更少。
• 单个三相单元的总线杆结构和开关设备安装更简单。
• 在三个单相变压器的六个端子中，只有三相变压器，只需要三个端子。

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三相变压器的缺点

如果故障或丢失了一阶段结果，则关闭了整个单元。这是因为在三个相变压器中，所有三个单元共享一个共同的核心。如果一个单位有缺陷，则该缺陷单元的核心将立即饱和，因为没有相对的磁场。这会导致磁通量更大的逃逸到金属外壳从核心的逃逸。这进一步提高了金属部件的加热，在某些情况下，这种热量足以引起火灾。因此，如果任何一个相处有缺陷，则必须关闭三相变压器（或整个单元）。

• 三相变压器的维修成本更多。
• 为了恢复服务，与一个单个变压器备用单元相比，备用单位成本更大。
• 当它们是自冷的时，变压器的容量就会降低。

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