三相变压器绕组,有星形连接,三角形连接连接方式

三相变压器绕组的星形连接（Y连接）和三角形连接（Δ连接）是两种最基本的连接方式，这种绕组方式是因为它们在电压、电流关系、应用场景等方面有显著的区别。

一、 星形连接

1. 连接方式：

将三相绕组的尾端连接在一起，形成一个公共点，称为中性点。

三相绕组的首端引出作为三相输出端。

符号表示为：Y。

2. 电流关系：

线电流： 指从引出端流入或流出的电流(Ia, Ib, Ic)。

相电流： 指流过每相绕组的电流。

关系：在对称负载下，线电流 = 相电流。

例如：流过绕组的电流(相电流)就是外部线路上的电流(线电流)。

3.电压关系：

线电压： 指引出端之间的电压(Uab, Ubc, Uca)。

相电压： 指每相绕组首端与中性点之间的电压(Ua, Ub, Uc)。

关系：线电压 = √3 × 相电压，且线电压超前相应的相电压30°。

例如：如果相电压为 220V，则线电压为 220V × √3 ≈ 380V。

4. 特点：

中性点： 可以引出中性线(N)，形成三相四线制系统。这提供了两种电压等级(线电压和相电压)，非常适合于同时需要三相动力(380V)和单相照明(220V)的配电系统。

三次谐波电流： 星形连接无中性线时，三次谐波电流没有通路，磁通和感应电动势中会包含三次谐波分量，可能导致中性点电位偏移和附加损耗。

绝缘要求： 绕组承受的是相电压(相对地电压)，绝缘要求相对较低(与同线电压的Δ接相比)。

接地： 中性点可以直接接地(大电流接地系统)或通过阻抗接地(小电流接地系统)，便于实现继电保护。

5. 主要应用：

配电变压器(低压侧通常为 Y 接，带中性线)。

发电机绕组(通常 Y 接，中性点可接地)。

需要提供两种电压等级或需要中性点接地的场合。

二、 三角形连接

1. 连接方式：

将第一相绕组的尾端与第二相绕组的首端相连，第二相绕组的尾端与第三相绕组的首端相连，第三相绕组的尾端与第一相绕组的首端相连。

三个连接点引出作为三相输出端。

符号表示为：Δ。

2. 电压关系：

线电压： 指引出端之间的电压(Uab, Ubc, Uca)。

相电压： 指每相绕组两端的电压。

关系：线电压 = 相电压。

例如：绕组两端承受的电压(相电压)就是外部线路上的电压(线电压)。

3. 电流关系：

线电流： 指从引出端流入或流出的电流(Ia, Ib, Ic)。

相电流： 指流过每相绕组的电流。

关系：在对称负载下，线电流 = √3 × 相电流，且线电流滞后相应的相电流30°。

例如：如果绕组中的电流(相电流)是 100A，则外部线路上的电流(线电流)是 100A × √3 ≈ 173A。

4. 特点：

无中性点： 无法直接引出中性点提供单相电压。

三次谐波电流： 三次谐波电流可以在三角形闭合回路内流通(环流)，使得主磁通和感应电动势接近正弦波。这是Δ接法的一个重要优点，尤其在整流负载等场合。

绝缘要求： 绕组承受的是线电压(相对地电压)，绝缘要求相对较高(与同线电压的Y接相比)。

不平衡负载能力： 对三相不平衡负载的适应性相对较好(没有中性点位移问题)。

可靠性： 一相绕组故障时，另外两相仍可构成V形连接继续提供三相电压(容量降低)。

5. 主要应用：

输电系统中的升压或降压变压器(高压侧或低压侧均可采用)。

为三相整流负载供电的变压器(利用Δ接抑制3次谐波)。

驱动大功率三相电动机。

需要承受不平衡负载的工业应用。

作为整流变压器的阀侧绕组(利用环流抑制谐波)。

三、 星形连接与三角形连接的比较

四、 组合应用

实际的三相变压器通常是高压绕组和低压绕组采用不同的连接方式组合，例如：

Yd (或 Y/Δ)： 高压侧星形，低压侧三角形。常用于降压配电变压器(高压侧承受线电压绝缘要求高，低压侧Δ接抑制谐波)。

Dy (或 Δ/Y)： 高压侧三角形，低压侧星形。常用于升压变压器(发电机侧Δ接抑制谐波，输电侧Y接可接地)。

Yy (或 Y/Y)： 高低压侧均为星形。需注意三次谐波问题，可能需要增加第三绕组(Δ接)或采用特殊铁芯结构。

Dd (或 Δ/Δ)： 高低压侧均为三角形。对谐波抑制好，常用于整流变压器或特殊工业应用。

选择哪种连接方式取决于系统的电压等级、是否需要中性点、负载特性(平衡性、谐波含量)、绝缘成本、继电保护要求等多种因素。理解星形和三角形连接的基本原理及其电压电流关系，是分析三相变压器和电力系统运行的基础。