接地变压器的用途及特点

电力18讯：    作者：河南省商丘供电公司 贾文忠

    变电站内现在一般采用接地变压器作为10kV站用变，它一般有两个用途，1.供给变电站使用的低压交流电源，2.在10kV侧形成人为的中性点，同消弧线圈相结合，用于10kV发生接地时补偿接地电容电流，消除接地点电弧，其原理如下：
    三相电网各项导线之间及各相对地之间，沿导线全长都分布有电容。当电网中性点不是死接地时，单相接地相的对地电容为零，另外两相的对地电压升高到 √3倍。相电压升高并未超过安全电压设计的绝缘强度，但是会导致其对地电容的增加。单相接地时电容电流为正常运行时一相对地电容电流的3倍。
    当该电容电流较大时，较易引起间歇电弧，对电网的电感和电容的震荡回路产生过电压，其值可达2.5到3倍的相电压。电网电压越高由其引起的过电压危险越大。因此只有60KV以下的供电系统的中性点才可不接地，因为它们的单相接地电容电流不大。否则，  应通过接地变压器将中性点经阻抗接地。
    当变电站主变压器一侧（如10KV侧）为三角形或星形接线，当单相对地电容电流较大时，由于没有中性点可接地，则需要采用一台接地变压器（曲折接线的电抗其器）使电网形成人为的中性点，以便经消弧线圈接地，使电网形成人为中性点，这就是接地变压器的 作用。在电网正常运行时接地变压器承受电网的对称电压，仅流过很小的励磁电流，处于空载运行状态，其中性点对地电位差为零（忽略消弧线圈的中性点位移电压），此时消弧线圈没有电流流过。假设Ｃ相对地短路时，三相不对称分解出来的零序电压，汇合后流经消弧线圈入地。其作用与消弧线圈一样，即它所产生的感性电流补偿了接地电容电流，消除了接地点的电弧。
    接地变压器的主要特点是：
    Ａ考虑到各铁心柱上的磁势平衡，绕组采用曲折形接线。由于是短时有负载运行，电流密度可选大些。
    Ｂ这种变压器在电网正常运行时，长期处于空载状态，空载损耗应尽可能小些，在电网电压允许升高的范围内，其铁心也要处于不饱和状态；也要求避免磁路饱和，所以，铁心的磁通密度要取小些。
    Ｃ流过这种变压器绕组的负载电流是零序电流，所以变压器的零序阻抗是较重要的，一般每相零序阻抗的不平横度要小于１％。