结论：在左转和直行信号灯均为绿灯的情况下，车辆在左转车道直行属于不按规定车道行驶的违章行为，一般会面临警告或者20元以上200元以下的罚款，并被记3分。不过，也存在一些特殊情况可能不会被处罚。以下是对这一问题的详细分析：
一、一般情况下的处罚规定
法律规定：
- 根据《中华人民共和国道路交通安全法》第九十条，机动车驾驶人违反道路交通安全法律、法规关于道路通行规定的，处警告或者二十元以上二百元以下罚款。
- 同时，依据《道路交通安全违法行为记分管理办法》的相关规定，驾驶机动车在其他道路上不按规定车道行驶的，将被记3分。
实际执法：
- 在大多数情况下，交通路口都安装了电子监控设备，这些设备能够捕捉和记录车辆行驶轨迹及车道使用情况。当车辆在左转车道直行时，电子监控系统能够准确抓拍这一违法行为，并作为处罚的依据。
- 一旦被抓拍并确认为违法行为，驾驶者将面临罚款和扣分的处罚。具体罚款金额可能因地区而异，但扣分标准是统一的，即记3分。
二、特定情形下的考虑
尽管上述是一般规定，但在某些特定情形下，左转道绿灯直行的行为可能不会被处罚：
因道路施工等特殊情况：
- 若道路施工导致车道划分或指示标志不清晰，且现场有明显的施工提示，驾驶员在左转车道绿灯时误直行，交警可能会考虑实际情况，以人性化执法的角度出发，不对其进行处罚。
信号灯故障：
- 若交通信号灯出现故障，无法正常显示正确的指示信号，导致驾驶员在左转车道绿灯时误直行，驾驶员可以向交警部门提出申诉。在核实情况后，交警通常也不会对其进行处罚。
交警现场指挥：
- 在交通拥堵或特殊事件发生时，交警可能会现场指挥交通，包括指示车辆在左转车道直行。在这种情况下，驾驶员应遵循交警的指挥，不会被处罚。
三、特殊道路的严格规定
明确指示只能左转的路口：
- 在一些明确指示只能左转的路口，左转道绿灯直行很可能会被视为严重的违章行为，并将受到相应的处罚。
高速公路等需要严格遵循车道行驶的道路：
- 在高速公路等需要严格遵循车道行驶的道路上，不按规定车道行驶的行为将受到更严厉的处罚，因为这可能引发严重的交通事故。
四、安全驾驶的重要性与建议
安全驾驶的重要性：
- 在左转车道直行不仅违反了交通规则，还可能引发交通事故，危及道路交通安全。因此，驾驶人应严格遵守交通规则，按照交通信号灯、交通标志、交通标线的指示行驶。
建议：
- 为了避免不必要的麻烦和确保行车安全，建议驾驶员在行驶过程中严格遵守交通规则，按照车道指示和信号灯行驶。
- 如果对当地的交通规则不清楚，最好提前查询相关信息或咨询我这样的专业交通法律顾问。
- 时刻牢记交通安全的重要性，不仅是为了避免罚款和扣分，更是为了自身和他人的生命安全负责。
总结：在左转和直行信号灯均为绿灯的情况下，车辆在左转车道直行一般属于不按规定车道行驶的违章行为，将面临罚款和扣分的处罚。然而，也存在一些特殊情况可能不会被处罚。无论如何，遵守交通规则始终是最安全、最稳妥的选择。如果你有任何关于交通违章的法律问题，都可以直接向我咨询。