三相自耦变压器是如何工作的？

图中显示了一个三相星形连接自耦变压器。三相自耦变压器用于较小的变比。

实际上，使用星形连接的三相自耦变压器，而避免使用三角形连接的自耦变压器。三相自耦变压器的主要应用是连接两个不同电压等级的电力系统，例如66 kV至132 kV电力系统、110 kV至220 kV电力系统、220 kV至400 kV电力系统等。

数值例子

一个三相星形连接自耦变压器向一个平衡的三相负载供电，负载功率为100 kW，电压为380 V，功率因数为0.85滞后。如果电源电压为440 V，计算绕组电流以及输入和输出线电流。忽略励磁电流和变压器内部电压降。

解答

给定自耦变压器的连接图如图所示。

三相功率由下式给出：

$$\mathrm{𝑃 = √3\:𝑉_{𝐿}\:𝐼_{𝐿}\:cos\:φ}$$

$$\mathrm{∴𝐼_{𝐿}=\frac{𝑃}{√3\:𝑉_{𝐿}\:cos\:φ}=\frac{100\:×\:10^{3}}{√3×\:380\:×\:0.85}}$$

$$\mathrm{\Rightarrow\:𝐼_{𝐿}= 178.75\:A}$$

因此，给定三相自耦变压器的输出线电流为178.75 A。

由于忽略了损耗，因此：

$$\mathrm{每相输入视在功率(𝑉_{𝐻}𝐼_{𝐻}) = 每相输出视在功率(𝑉_{𝐿}𝐼_{𝐿})}$$

$$\mathrm{\Rightarrow\:\frac{440}{√3}× 𝐼_{𝐻}=\frac{380}{√3}×\:𝐼_{𝐿}}$$

$$\mathrm{\Rightarrow\:𝐼_{𝐻}=\frac{380}{440}× 178.75 = 154.37\:A}$$

因此，给定三相自耦变压器的输入线电流为154.37 A。

现在，从中心点(N)流向抽头点A、B和C的电流可以通过在各个抽头点应用基尔霍夫电流定律(KCL)来求得，因此：

$$\mathrm{𝐼_{𝑁𝐴}= 𝐼_{𝑁𝐵}= 𝐼_{𝑁𝐶}= 𝐼_{𝐿}\:−\:𝐼_{𝐻}= 178.75\:−\:154.37 = 24.38\:A}$$

因此，给定变压器绕组中的电流等于24.38 A。

Saini Manish Kumar

更新于：2021年8月12日

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