第6节 三相变压器电路(修订中)
[TOC]
由于三相经常用于配电系统，因此我们需要三相变压器来提高或降低电压是有道理的。
这只是部分正确，因为可以将常规单相变压器组合在一起以在各种配置的两个三相系统之间转换电力，从而消除对特殊三相变压器的需求。
然而，特殊的三相变压器是为这些任务而制造的，并且能够以更少的材料要求、更小的尺寸和更轻的重量来执行这些任务。
# 1. 三相变压器绕组和连接
三相变压器由三组初级和次级绕组组成，每组绕在铁芯组件的一条腿上。本质上，它看起来像三个单相变压器共享一个连接的核心，如下图所示。
三相变压器铁芯有三组绕组。
这些初级和次级绕组组将以 Δ 或 Y 配置连接以形成一个完整的单元。这些绕组可以连接在一起的各种组合方式将是本节的重点。
无论绕组组共享一个公共铁芯组件还是每个绕组对是一个单独的变压器，绕组连接选项都是相同的：
小学 - 中学
- Y - Y
- Y - Δ
- Δ - Y
- Δ - Δ
为变压器 (opens new window)绕组连接选择 Y 或 Δ 配置的原因与任何其他三相应用相同：Y 连接提供了多种电压的机会，而 Δ 连接享有更高水平的可靠性（如果一个绕组发生故障，另外两个仍然可以保持负载的全线电压）。
将三组初级和次级绕组连接在一起以形成三相变压器组的最重要方面可能是注意正确的绕组相位（用于表示绕组“极性”的点）。
记住Δ和Y的相绕组之间正确的相位关系：（下图）
(Y) “Y”的中心点必须将所有“-”或所有“+”缠绕点连接在一起。(Δ) 绕组极性必须以互补的方式堆叠在一起（+ 到 -）。
当绕组未以常规 Y 或 Δ 配置显示时，要正确调整此相位可能会很棘手。让我来说明，从下图开始。
输入 A 1、B 1、C 1可以接线“Δ”或“Y”，输出 A 2、B 2、C 2也可以接线。
# 1.1. “YY”变压器的相线
三个独立的变压器将连接在一起，以将电力从一个三相系统转换为另一个。首先，我将展示 YY 配置的接线连接：
“YY”变压器的相线接线。
请注意上图中所有标有点的绕组端如何连接到各自的 A、B 和 C 相，而非点端连接在一起形成每个“Y”的中心。
以“Y”形连接初级和次级绕组组允许在每个电力系统中使用中性导体（N 1和 N 2 ）。
# 1.2. “Y-Δ”变压器的相线
现在，我们来看看 Y-Δ 配置：
“Y-Δ”变压器的相位接线。
注意次级绕组（下图，上图）是如何连接成链的，一个绕组的“点”侧连接到下一个绕组的“非点”侧，形成 Δ 回路。
在绕组对之间的每个连接点处，都会连接到第二个电力系统（A、B 和 C）的线路。
# 1.3. “Δ-Y”变压器的相线接线
现在，让我们检查下图中的 Δ-Y 系统。
“Δ-Y”变压器的相位接线。
这种配置（上图）将允许在第二电力系统中从没有中性线的电源系统提供多个电压（线对线或线对中线）。
# 1.4. “Δ-Δ”变压器的相线接线
最后，我们转向 Δ-Δ 配置：
“Δ-Δ”变压器的相位接线。
当二次电力系统中不需要中性导体时，由于 Δ 配置的固有可靠性，Δ-Δ 连接方案（上图）是首选。
# 1.5. “V”或“open-Δ”变压器的相位接线
考虑到 Δ 配置可以在缺少一个绕组的情况下令人满意地运行，一些电力系统设计人员选择创建一个只有两个变压器的三相变压器组，代表初级和次级都缺少绕组的 Δ-Δ 配置：
“V”或“open-Δ”只需两个变压器即可提供 2-φ 功率。
这种配置称为“V”或“Open-Δ”。当然，两个变压器中的每一个都必须加大尺寸才能处理与标准 Δ 配置中的三个变压器相同的功率，但总体尺寸、重量和成本优势通常是值得的。
但是请记住，如果 Δ 形状缺少一组绕组，该系统将不再提供正常 Δ-Δ 系统的容错能力。如果两台变压器中的一台出现故障，负载电压和电流肯定会受到影响。
# 1.6. 现实生活中的例子
下图（下图）显示了华盛顿州 Grand Coulee 水电站大坝的升压变压器组。
从这个有利位置可以看到几个变压器（绿色），它们分成三组：每个水力发电机三个变压器，以某种形式的三相配置连接在一起。
照片没有显示初级绕组的连接，但似乎次级以 Y 配置连接，即每个变压器只有一个大的高压绝缘体 (opens new window)突出。
这表明每个变压器次级绕组的另一侧处于或接近地电位，这仅在 Y 系统中是正确的。
左边的建筑是发电厂，发电机和涡轮机就在那里。右侧，倾斜的混凝土墙是大坝的下游面：
相关练习：
总目录：