光伏电站作为一种电源，需要与负载和电网相连。电网和大部分负载都是三相交流电，因此光伏电站也需要以三相交流电的形式与其连接。光伏电站在进行电缆线径选择、相关开关设备整定、二次设备配置时，都需要对线路电流、电压等进行计算，因此有必要掌握三相交流电的主要知识。
三相电压
在发电机两个磁极中间放一个线圈，让线圈以w的速度顺时针旋转。根据右手定则（右手平展，使大拇指与其余四指垂直，并且都跟手掌在一个平面内。把右手放入磁场中，若磁感线垂直进入手心（当磁感线为直线时，相当于手心面向N极），大拇指指向导线运动方向，则四指所指方向为导线中感应电流（动生电动势）的方向。），线圈中产生感应电动势，其方向由A→X，（见下图）
图一 发电机原理图
合理设计磁极形状，使磁通按正弦规律分布，线圈两端便可得到单相交流电动势。
若在下图定子中放三个相同线圈：
转子装有磁极并以w的速度旋转。三个线圈中便产生三个大小相等，频率相同，相位互差120°的电动势。
三相交流电源的连接
通过三根导线,每根导线作为其他两根的回路,其三个分量的相位差依次为一个周期的三分之一或120°位相角的电流。
三相电源连接方式 常用的有星形连接(即Y形)和三角形连接(即△形)。
2.1星形（Y）接法
把三相电源三个绕组的末端、X、Y、Z连接在一起，成为一公共点O，从始端A、B、C引出三条端线，这种接法称为“星形接法”或称“Y形接法”。
任意两根端线之间的电压称为线电压，任意一相与中性线之间的电压称为相电压；3个电源形成一个回路，只有三相电源对称且连接正确时，电源内部才没有环流。
由上图可知：线电压=1.732相电压（超前或滞后30°），俗称的380V即为线电压，220V即为相电压。而该种接法，相电流和线电流是相等的。
2.2三角形（Δ）接法
三角形接法是将各相电源或负载依次首尾相连，并将每个相连的点引出，作为三相电的三个相线。此时，相电压=线电压，线电流=1.732相电流。
2.3星形和三角形接法的比较
两种接法的相电流公式为：
Δ：相电流=功率÷3线电压
Y：相电流=线电流=功率÷1.732线电压
星形接法由于起输出功率小，常用于小功率，大扭矩电机，或功率较大的电机起步时候用，这样对机器损耗较小，正常工作后再换用三角形接法。
光伏电站并网点电流计算
光伏电站一般需要经过升压变压器，将电压等级升至并网点电压，而变压器的接法一般为低压三角形接法，高压星形接法，这是因为考虑到用电安全，国内3~66KV系统，特别是3~10KV系统，一般采用中性点不接地或经消弧线圈接地的运行方式，10KV以上系统，都采用中性点直接接地的运行方式，220V/380V低压配电系统，广泛采用中性点直接接地的运行方式。所以输配电线路一般采用星形接法（三相五线制）。
以380V低压并网为例，每兆瓦为一个发电单元，则：
功率P=1000KW=3U相×I相，其中U相=220V
那么：I相=I线=P÷1.732U线=1000/0.66=1515.2A，按照每平方毫米载流量2A电流计算，电缆线径约750平方毫米，宜选择YJV22-4*（3*185+1*95）。（作者微信公众平台帐号：光伏经验网）
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三相电压
在发电机两个磁极中间放一个线圈，让线圈以w的速度顺时针旋转。根据右手定则（右手平展，使大拇指与其余四指垂直，并且都跟手掌在一个平面内。把右手放入磁场中，若磁感线垂直进入手心（当磁感线为直线时，相当于手心面向N极），大拇指指向导线运动方向，则四指所指方向为导线中感应电流（动生电动势）的方向。），线圈中产生感应电动势，其方向由A→X，（见下图）
图一 发电机原理图
合理设计磁极形状，使磁通按正弦规律分布，线圈两端便可得到单相交流电动势。
若在下图定子中放三个相同线圈：
转子装有磁极并以w的速度旋转。三个线圈中便产生三个大小相等，频率相同，相位互差120°的电动势。
三相交流电源的连接
通过三根导线,每根导线作为其他两根的回路,其三个分量的相位差依次为一个周期的三分之一或120°位相角的电流。
三相电源连接方式 常用的有星形连接(即Y形)和三角形连接(即△形)。
2.1星形（Y）接法
把三相电源三个绕组的末端、X、Y、Z连接在一起，成为一公共点O，从始端A、B、C引出三条端线，这种接法称为“星形接法”或称“Y形接法”。
任意两根端线之间的电压称为线电压，任意一相与中性线之间的电压称为相电压；3个电源形成一个回路，只有三相电源对称且连接正确时，电源内部才没有环流。
由上图可知：线电压=1.732相电压（超前或滞后30°），俗称的380V即为线电压，220V即为相电压。而该种接法，相电流和线电流是相等的。
2.2三角形（Δ）接法
三角形接法是将各相电源或负载依次首尾相连，并将每个相连的点引出，作为三相电的三个相线。此时，相电压=线电压，线电流=1.732相电流。
2.3星形和三角形接法的比较
两种接法的相电流公式为：
Δ：相电流=功率÷3线电压
Y：相电流=线电流=功率÷1.732线电压
星形接法由于起输出功率小，常用于小功率，大扭矩电机，或功率较大的电机起步时候用，这样对机器损耗较小，正常工作后再换用三角形接法。
光伏电站并网点电流计算
光伏电站一般需要经过升压变压器，将电压等级升至并网点电压，而变压器的接法一般为低压三角形接法，高压星形接法，这是因为考虑到用电安全，国内3~66KV系统，特别是3~10KV系统，一般采用中性点不接地或经消弧线圈接地的运行方式，10KV以上系统，都采用中性点直接接地的运行方式，220V/380V低压配电系统，广泛采用中性点直接接地的运行方式。所以输配电线路一般采用星形接法（三相五线制）。
以380V低压并网为例，每兆瓦为一个发电单元，则：
功率P=1000KW=3U相×I相，其中U相=220V
那么：I相=I线=P÷1.732U线=1000/0.66=1515.2A，按照每平方毫米载流量2A电流计算，电缆线径约750平方毫米，宜选择YJV22-4*（3*185+1*95）。（作者微信公众平台帐号：光伏经验网）
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系统专家顾问 | ■作者简介： |
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| 刘殿宝 控制理论与控制工程专业硕士，先后从事组件技术、光伏系统技术、电站项目开发等工作，从业五年，在分布式光伏电站项目前期开发、中期设计施工、后期验收维护有一定的经验积累，擅长总结和分享。 | ||
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