接地變壓器簡稱接地變。根據(jù)填充介質(zhì)，接地變壓器可分為油變壓器和干變壓器。根據(jù)相數(shù)，接地變壓器可分為三相接地變壓器和單相接地變壓器。接地變壓器的作用是為中性點(diǎn)不接地的系統(tǒng)提供人工中性點(diǎn)，采用消弧線圈和小電阻接地方式，減少配電網(wǎng)接地短路故障時(shí)的接地電容器電流大小，提高配電系統(tǒng)的供電可靠性。

引文作者:上海蓋能電氣市場部（專注干式變壓器30年）

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電力系統(tǒng)中的6kV、10kV、35kV電網(wǎng)一般采用中性點(diǎn)不接地的運(yùn)行方式。電網(wǎng)中的主變壓器低壓側(cè)通常是三角形連接，沒有可接地的中性點(diǎn)。當(dāng)中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，線電壓三角形仍然對(duì)稱，電力系統(tǒng)可以連續(xù)向用戶供電1~2小時(shí)，電容器電流小(小于10A)，不會(huì)引起間歇電弧，瞬時(shí)接地故障可以自行消失但是，隨著城市電網(wǎng)的擴(kuò)大和電纜接線的增加，系統(tǒng)對(duì)地電容器的電流急劇增加，單相接地后通過故障點(diǎn)的電容器電流大(超過10A)。

電弧不易熄滅，容易引起鐵磁共振過電壓和間隙性電弧接地過電壓，絕緣破損，線路跳閘，事故擴(kuò)大

具體如下:

單相接地電弧間歇熄滅重燃，會(huì)產(chǎn)生電弧接地過電壓，幅度可達(dá)4U(U為正常相電壓峰值)或更高，持續(xù)時(shí)間長，會(huì)對(duì)電氣設(shè)備的絕緣造成很大危害，在絕緣薄弱環(huán)節(jié)造成破壞；造成重大損失。

連續(xù)電弧導(dǎo)致空氣離解，破壞周圍空氣絕緣，易發(fā)生相間短路。

產(chǎn)生鐵磁諧振過電壓，電壓互感器容易燒壞，避雷器損壞，避雷器爆炸。這些后果將嚴(yán)重威脅電網(wǎng)設(shè)備的絕緣和安全運(yùn)行。

為了減少單相接地故障時(shí)的對(duì)地電容器電流，需要在變壓器的中性點(diǎn)安裝消弧線圈等補(bǔ)償裝置，因此需要人立中性點(diǎn)，以便在中性點(diǎn)連接消弧線圈，減少接地短路斷路電流，提高系統(tǒng)供電的可靠性。

國內(nèi)外使用現(xiàn)狀是什么？

我國的接地變壓器通常采用z型配線(或曲折型配線)，為了節(jié)約投資和變電站空間，通常在接地變壓器上增加第三繞組，代替使用的變壓器，為變電站使用的設(shè)備供電。按照國家《電抗器》的國家標(biāo)準(zhǔn)，接地變壓器的接地方式可以分為直接接地通過電抗器、電阻和消弧線圈進(jìn)行接地。我國尚未直接使用，但已有電力研究部門開始對(duì)此進(jìn)行探討。國外接地變壓器通常采用z型連接，用于10kV不接地系統(tǒng)，構(gòu)成配電網(wǎng)的接地保護(hù)，系統(tǒng)發(fā)生接地故障時(shí)，接地變壓器對(duì)正、負(fù)電流具有高阻抗性，對(duì)零電流具有低阻抗性，接地保護(hù)可靠。

三相接地變壓器

三相接地變壓器等變壓器采用z型接線(或曲折型接線)，與普通變壓器的不同之處在于，每相線圈分為兩組，分別繞在該相磁柱上，連接的優(yōu)點(diǎn)是零序磁通可以沿磁柱流通，而普通變壓器的零序磁通可以沿漏磁磁路流通，因此z型接地變壓器的零序阻抗較小(約10Ω)，而普通變壓器則較大。根據(jù)規(guī)定，使用普通變壓器帶消弧線圈時(shí)，其容量不得超過變壓器容量的20%。z型變壓器具有90%~100%容量的消弧線圈，接地變化除了消弧線圈外，還具有二次負(fù)荷，可以代替車站變化，節(jié)約投資費(fèi)用。

單相接地變壓器

單相接地變壓器單相接地變壓器主要用于具有中性點(diǎn)的發(fā)電機(jī)和Satons變壓器的中性點(diǎn)接地電阻柜，以降低電阻柜的成本和體積。

工作特點(diǎn)是什么？

(1)零序阻抗低，確保零序電流輸出；

(2)勵(lì)磁阻抗高，減少空載電流；

(3)空載損耗低，節(jié)約日常運(yùn)行能耗；

工作原理是什么？

系統(tǒng)發(fā)生單相故障時(shí)，接地變壓器的工作原理圖用常用的ZNyn接線說明，接地變壓器在運(yùn)轉(zhuǎn)中，通過一定大小的零序電流時(shí)，通過同一鐵心柱的兩個(gè)單相繞組的電流方向相反，大小相等，零序電流產(chǎn)生的磁性相反

當(dāng)接地變壓器出現(xiàn)故障時(shí)，中性點(diǎn)可流過補(bǔ)償電流。由于零序阻抗小，零序電流通過時(shí)產(chǎn)生的阻抗壓降應(yīng)盡可能小，以確保系統(tǒng)的安全。因?yàn)榻拥刈儔浩骶哂辛阈蜃杩沟偷奶攸c(diǎn)，所以當(dāng)C相發(fā)生單相接地故障時(shí)，C相的對(duì)地電流I通過大地流入中性點(diǎn)，并將其分成三部分流入接地變壓器，因?yàn)榱魅虢拥刈儔浩鞯娜嚯娏飨嗟龋灾行渣c(diǎn)N的位移不變，三相線電壓仍保持對(duì)稱。

然而，在制造過程中，高壓繞組上下包的匝數(shù)和幾何尺寸不能完全相等，這使得零序電流產(chǎn)生的磁力不能正好相反地抵消，或者產(chǎn)生一定的零序阻抗，通常約為6-10ω。與星形接線的變壓器零序阻抗600ω相比，它的優(yōu)點(diǎn)不言而喻。另外，曲折接地變壓器也能使空載電流和空載損耗盡可能小。與普通星形配線變壓器相比，曲折配線變壓器的每相鐵芯由兩個(gè)鐵心柱的繞組構(gòu)成，根據(jù)其向量圖，與普通星形配線變壓器相比，電壓相同時(shí)繞組1.16倍。在中性點(diǎn)電阻接地方式下，城市配電網(wǎng)單相接地時(shí)，零序阻抗與正序阻抗的幅度差異較大。當(dāng)三相正負(fù)序電流流過時(shí)，接地變壓器的每個(gè)鐵芯柱上的磁勢是分為不同相的兩個(gè)繞組磁勢的相量和。三個(gè)鐵芯柱上的磁力是一組三相平衡，相位差為120°。產(chǎn)生的磁力可以在三個(gè)鐵芯柱上相互形成電路。磁力電阻小，磁力大，感應(yīng)電勢大，呈現(xiàn)大的順序和負(fù)阻抗；因此，接地變壓器具有正、負(fù)阻抗大、零阻抗小的特點(diǎn)。