什麼是三繞組變壓器？

除了初級繞組和次級繞組之外，變壓器還可以構建第三繞組。這個第三繞組被稱為三繞組。初級繞組具有最高的電壓額定值，三繞組具有最低的電壓額定值，次級繞組具有中間的電壓額定值。此外，三繞組變壓器的三個繞組的 kVA 額定值通常是不相等的。該圖顯示了三繞組變壓器的原理圖。

三繞組始終連線成三角形。三角形連線的三繞組的主要優點是它可以抑制變壓器星形連線的初級和次級繞組中可能產生的任何諧波分量。

如果次級繞組中的負載電流不平衡，這些電流會反映為不平衡的初級電流，則三繞組中的增加的迴圈電流會減少。這傾向於將初級和次級相電壓恢復到其正常幅度和相角。因此，三繞組還減少了次級和初級的失衡，並在初級相之間均勻地分配次級負載失衡。

變壓器三繞組的主要用途如下所示 -

• 三繞組用作輔助繞組，用於供電變電站用途（例如，照明、風扇、泵等）。

• 三繞組用於互連三個在不同電壓等級下執行的供電系統。

• 三繞組可用於測量高壓試驗變壓器的電壓。

• 三繞組也可用於從兩個電源為單個負載供電，其中電源的連續性非常重要。

• 由於三繞組連線成三角形，因此它減少了對零序電流提供的阻抗，從而允許足夠的接地故障電流以確保保護裝置的正常執行。

• 同步調相機或靜態高壓電容器連線到三繞組的三角形連線輸出端，用於將無功功率注入電力系統，以進行功率因數校正或電壓調節或兩者兼而有之。

三繞組變壓器的主要優點是更高的效率和經濟的結構。

電壓比和磁動勢平衡方程

對於理想的三繞組變壓器，電壓比定義如下 -

$$\mathrm{\frac{𝑉_{2}}{𝑉_{1}}=\frac{𝑁_{2}}{𝑁_{1}}}$$

其中，

• V₁ = 初級電壓，

• V₂ = 次級電壓，

• N₁ = 初級繞組的匝數，以及

• N₂ = 次級繞組的匝數。

類似地，初級繞組和三繞組之間的電壓變比為

$$\mathrm{\frac{𝑉_{3}}{𝑉_{1}}=\frac{𝑁_{3}}{𝑁_{1}}}$$

其中，

• V₃ 是三繞組上的電壓，以及
• N₃ 是三繞組的匝數。

此外，初級繞組的總磁動勢等於次級繞組所需的磁動勢和三繞組所需的磁動勢之和，即

$$\mathrm{𝑁_{1}𝐼_{1} = 𝑁_{2}𝐼_{2} + 𝑁_{3}𝐼_{3}}$$

此表示式是三繞組變壓器的磁動勢平衡方程。

三繞組變壓器的等效電路

三繞組變壓器的等效電路如圖所示。三繞組變壓器的等效電路可以用單相等效電路表示，其中變壓器的每個繞組都可以用其等效電阻和電抗表示。

這裡，端子 1、2、3 分別表示初級、次級和三繞組端子。電阻 R₁、R₂ 和 R3 分別是初級、次級和三繞組的電阻。電抗 X₁、X₂ 和 X₃ 分別是初級、次級和三繞組的漏抗。如果也考慮空載電流，則還連線了鐵損電阻 R₀ 和勵磁電抗 X_m。

Manish Kumar Saini

更新於： 2021 年 8 月 16 日

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