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光伏電站作為一種電源，需要與負(fù)載和電網(wǎng)相連。電網(wǎng)和大部分負(fù)載都是三相交流電，因此光伏電站也需要以三相交流電的形式與其連接。光伏電站在進(jìn)行電纜線徑選擇、相關(guān)開關(guān)設(shè)備整定、二次設(shè)備配置時(shí)，都需要對(duì)線路電流、電壓等進(jìn)行計(jì)算，因此有必要掌握三相交流電的主要知識(shí)。

三相電壓

在發(fā)電機(jī)兩個(gè)磁極中間放一個(gè)線圈，讓線圈以w的速度順時(shí)針旋轉(zhuǎn)。根據(jù)右手定則（右手平展，使大拇指與其余四指垂直，并且都跟手掌在一個(gè)平面內(nèi)。把右手放入磁場(chǎng)中，若磁感線垂直進(jìn)入手心（當(dāng)磁感線為直線時(shí)，相當(dāng)于手心面向N極），大拇指指向?qū)Ь€運(yùn)動(dòng)方向，則四指所指方向?yàn)閷?dǎo)線中感應(yīng)電流（動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)）的方向。），線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，其方向由A→X，（見下圖）

合理設(shè)計(jì)磁極形狀，使磁通按正弦規(guī)律分布，線圈兩端便可得到單相交流電動(dòng)勢(shì)。

若在下圖定子中放三個(gè)相同線圈：


轉(zhuǎn)子裝有磁極并以w的速度旋轉(zhuǎn)。三個(gè)線圈中便產(chǎn)生三個(gè)大小相等，頻率相同，相位互差120°的電動(dòng)勢(shì)。

三相交流電源的連接

通過(guò)三根導(dǎo)線,每根導(dǎo)線作為其他兩根的回路,其三個(gè)分量的相位差依次為一個(gè)周期的三分之一或120°位相角的電流。

三相電源連接方式 常用的有星形連接(即Y形)和三角形連接(即△形)。

2.1星形（Y）接法

把三相電源三個(gè)繞組的末端、X、Y、Z連接在一起，成為一公共點(diǎn)O，從始端A、B、C引出三條端線，這種接法稱為“星形接法”或稱“Y形接法”。


任意兩根端線之間的電壓稱為線電壓，任意一相與中性線之間的電壓稱為相電壓；3個(gè)電源形成一個(gè)回路，只有三相電源對(duì)稱且連接正確時(shí)，電源內(nèi)部才沒(méi)有環(huán)流。


由上圖可知：線電壓=1.732相電壓（超前或滯后30°），俗稱的380V即為線電壓，220V即為相電壓。而該種接法，相電流和線電流是相等的。

2.2三角形（Δ）接法


三角形接法是將各相電源或負(fù)載依次首尾相連，并將每個(gè)相連的點(diǎn)引出，作為三相電的三個(gè)相線。此時(shí)，相電壓=線電壓，線電流=1.732相電流。

2.3星形和三角形接法的比較

兩種接法的相電流公式為：

Δ：相電流=功率÷3線電壓

Y：相電流=線電流=功率÷1.732線電壓

星形接法由于起輸出功率小，常用于小功率，大扭矩電機(jī)，或功率較大的電機(jī)起步時(shí)候用，這樣對(duì)機(jī)器損耗較小，正常工作后再換用三角形接法。

光伏電站并網(wǎng)點(diǎn)電流計(jì)算

光伏電站一般需要經(jīng)過(guò)升壓變壓器，將電壓等級(jí)升至并網(wǎng)點(diǎn)電壓，而變壓器的接法一般為低壓三角形接法，高壓星形接法，這是因?yàn)榭紤]到用電安全，國(guó)內(nèi)3~66KV系統(tǒng)，特別是3~10KV系統(tǒng)，一般采用中性點(diǎn)不接地或經(jīng)消弧線圈接地的運(yùn)行方式，10KV以上系統(tǒng)，都采用中性點(diǎn)直接接地的運(yùn)行方式，220V/380V低壓配電系統(tǒng)，廣泛采用中性點(diǎn)直接接地的運(yùn)行方式。所以輸配電線路一般采用星形接法（三相五線制）。

以380V低壓并網(wǎng)為例，每兆瓦為一個(gè)發(fā)電單元，則：

功率P=1000KW=3U相×I相，其中U相=220V

那么：I相=I線=P÷1.732U線=1000/0.66=1515.2A，按照每平方毫米載流量2A電流計(jì)算，電纜線徑約750平方毫米，宜選擇YJV22-4*（3*185+1*95）。（作者微信公眾平臺(tái)帳號(hào)：光伏經(jīng)驗(yàn)網(wǎng)）

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系統(tǒng)專家顧問(wèn)	■作者簡(jiǎn)介：
	劉殿寶 控制理論與控制工程專業(yè)碩士，先后從事組件技術(shù)、光伏系統(tǒng)技術(shù)、電站項(xiàng)目開發(fā)等工作，從業(yè)五年，在分布式光伏電站項(xiàng)目前期開發(fā)、中期設(shè)計(jì)施工、后期驗(yàn)收維護(hù)有一定的經(jīng)驗(yàn)積累，擅長(zhǎng)總結(jié)和分享。
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