接地变压器的用途和绕组的联结方式

一、接地变压器的用途

接地变压器用在中性点绝缘的三相电力系统中，用来为这种系统提供一个人为的中性点。该中性点可以直接接地，也可以经过电抗器、电阻器或消弧线圈接地。

中性点绝缘系统引出人为中性点，其接地目的如下：

1、架空线很容易受到附近附近带电的云、灰尘、冰雹、雾和雨的作用而感应静电电荷，从而改变线路对地电压。随着感应电荷的逐渐聚集，线路及其与之相连的设备将产生很高的悬浮对地电位，危机线路及其设备的绝缘。如果将中性点人为接地，那么所感应的静电电荷将会传导到地，这样就避免了线路和设备可能遭受的损坏。

2、在中性点绝缘系统中，普遍存在着高压震荡。如果将其中性点接地，就会使这种高压震荡降低到很小的程度。

3、中性点绝缘系统中发生单相接地故障时，通常表现为弧光接地的形式，即产生间歇电弧。此时非故障相线路对地电压将升至线电压，线路的对地电容电流也将增大到原来的√3倍。而故障点的电容电流又是一个健全相对地电容电流的√3倍，所以故障点的电容电流将是正常情况下线路对地电容电流的3倍。如果在系统的中性点与地之间接入一个消弧线圈，利用流过消弧线圈的电感电流来补偿故障点的电容电流，就可以很快地将间歇电弧自动熄灭。

4、中性点绝缘系统引出人为的中性点并将其接地（不经消弧线圈），与自动保护装置相配合，可以在故障开始阶段将故障部分隔离开来。

对接地变压器的要求如下：

1、具备一个可以接地的中性点，以便通过它将系统中性点接地。

2、当系统发生单相对地短路时，流过故障点的对地电流能够顺利通过接地变压器线圈而返回到线路中去，以便给自动保护装置提供足够大的故障电流信息。

二、接地变压器的绕组联结方式

接地变压器可以采用联结方式为YN，d的三相变压器，也可以采用ZN联结方式的三相变压器，如下图所示。前者三角形二次绕组可以流过环流，用以平衡一次绕组的电流。后者由于曲折形绕组自身的联结方式，使故障电流在两个串联绕组中互相平衡。

这两种联结方式，都能使故障电流顺利通过接地变压器绕组。

在上图中，限流阻抗Z接在中性点与地之间，也可将限流阻抗接在线端。

ZN联结的接地变压器，也可以设置一个低压绕组，作为变电站的辅助电源，YN,d联结的变压器也可将二次绕组端子引出，作为变电站的辅助电源。

在结构上，接地变压器与普通三相心式电力变压器相同。

YN，d联结的接地变压器，三角形联结的二次绕组也可以联结成开口三角形，在开口处接入电阻器或电抗器，用以调节接地变压器的零序阻抗。

在系统正常运行情况下，接地变压器的一次侧仅流过励磁电流，而二次侧（如果没有的话）没有电流通过。

由上图可以看出，在系统发生单相接地的故障情况下，变电所内主变压器三角形联结的两相绕组和接地变压器的三相绕组均流过短路电流，适当选择接地阻抗Z，使每相的短路电流不超过主变压器绕组的额定相电流。标准规定，短路电流的持续时间为10s。