接地變壓器簡(jiǎn)稱接地變

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上接地變壓器簡(jiǎn)稱接地變，根據(jù)填充介質(zhì)，接地變可分為油式和干式；根據(jù)相數(shù)，接地變可分為三相接地變和單相接地變。三相接地變：接地變壓器的作用是在系統(tǒng)為型接線或Y型接線中性點(diǎn)無(wú)法引出時(shí)，引出中性點(diǎn)用于加接消弧線圈或電阻，此類變壓器采用Z型接線（或稱曲折型接線），與普通變壓器的區(qū)別是，每相線圈分成兩組分別反向繞在該相磁柱上，這樣連接的好處是零序磁通可沿磁柱流通，而普通變壓器的零序磁通是沿著漏磁磁路流通，所以Z型接地變壓器的零序阻抗很?。?0左右），而普通變壓器要大得多。按規(guī)程規(guī)定，用普通變壓器帶消弧線圈時(shí)，其容量不得超過(guò)變壓器容量的20%。Z型變壓器則可帶90% 100%容量的

2、消弧線圈，接地變除可帶消弧圈外，也可帶二次負(fù)載，可代替所用變，從而節(jié)省投資費(fèi)用。單相接地變：?jiǎn)蜗嘟拥刈冎饕糜谟兄行渣c(diǎn)的發(fā)電機(jī)、變壓器的中性點(diǎn)接地電阻柜，以降低電阻柜的造價(jià)和體積。擴(kuò)展閱讀：我國(guó)電力系統(tǒng)中，的6kV、10kV、35kV電網(wǎng)中一般都采用中性點(diǎn)不接地的運(yùn)行方式。電網(wǎng)中主變壓器配電電壓側(cè)一般為三角形接法，沒(méi)有可供接地電阻的中性點(diǎn)。當(dāng)中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，線電壓三角形仍然保持對(duì)稱，對(duì)用戶繼續(xù)工作影響不大，并且電容電流比較小（小于10A）時(shí)，一些瞬時(shí)性接地故障能夠自行消失，這對(duì)提高供電可靠性，減少停電事故是非常有效的。但是隨著電力事業(yè)日益的壯大和發(fā)展，這中簡(jiǎn)單的方式已不在滿

3、足現(xiàn)在的需求，現(xiàn)在城市電網(wǎng)中電纜電路的增多，電容電流越來(lái)越大（超過(guò)10A），此時(shí)接地電弧不能可靠熄滅，就會(huì)產(chǎn)生以下后果。1）單相接地電弧發(fā)生間歇性的熄滅與重燃，會(huì)產(chǎn)生弧光接地過(guò)電壓，其幅值可達(dá)4U（U為正常相電壓峰值）或者更高，持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，會(huì)對(duì)電氣設(shè)備的絕緣造成極大的危害，在絕緣薄弱處形成擊穿；造成重大損失。 2）由于持續(xù)電弧造成空氣的離解，破壞了周圍空氣的絕緣，容易發(fā)生相間短路。3）產(chǎn)生鐵磁諧振過(guò)電壓，容易燒壞電壓互感器并引起避雷器的損壞甚至可能使避雷器爆炸。這些后果將嚴(yán)重威脅電網(wǎng)設(shè)備的絕緣，危及電網(wǎng)的安全運(yùn)行。為了防止上述事故的發(fā)生，為系統(tǒng)提供足夠的零序電流和零序電壓，使接地保護(hù)可靠動(dòng)作，

4、需人為建立一個(gè)中性點(diǎn)，以便在中性點(diǎn)接入接地電阻。接地變壓器（簡(jiǎn)稱接地變）就在這樣的情況下產(chǎn)生了。接地變就是人為制造了一個(gè)中性點(diǎn)接地電阻，它的接地電阻一般很?。ㄒ话阋笮∮?歐）。 另外接地變有電磁特性，對(duì)正序負(fù)序電流呈高阻抗，繞組中只流過(guò)很小的勵(lì)磁電流。由于每個(gè)鐵心柱上兩段繞組繞向相反，同心柱上兩繞組流過(guò)相等的零序電流呈現(xiàn)低阻抗，零序電流在繞組上的壓降很小。即當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生接地故障時(shí)，在繞組中將流過(guò)正序、負(fù)序和零序電流，該繞組對(duì)正序和負(fù)序電流呈現(xiàn)高阻抗，而對(duì)零序電流來(lái)說(shuō)，由于在同一相的兩繞組反極性串聯(lián)，其感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小相等，方向相反，正好相互抵消，因此呈低阻抗。由于很多接地變只提供中性點(diǎn)接地小電阻

5、，而不需帶負(fù)載，所以很多接地變就是屬于無(wú)二次的。接地變?cè)陔娋W(wǎng)正常運(yùn)行時(shí)，接地變相當(dāng)于空載狀態(tài)。但是，當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生故障時(shí)，只在短時(shí)間內(nèi)通過(guò)故障電流。中性點(diǎn)經(jīng)小電阻接地電網(wǎng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，高靈敏度的零序保護(hù)判斷并短時(shí)切除故障線路，接地變只在接地故障至故障線路零序保護(hù)動(dòng)作切除故障線路這段時(shí)間內(nèi)起作用，中性點(diǎn)接地電阻和接地變才會(huì)通過(guò)零序電流。      根據(jù)上述分析，接地變的運(yùn)行特點(diǎn)是；長(zhǎng)時(shí)空載，短時(shí)過(guò)載。接地變是人為的制造一個(gè)中性點(diǎn)，用來(lái)連接接地電阻。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生接地故障時(shí)，對(duì)正序負(fù)序電流呈高阻抗，對(duì)零序電流呈低阻抗性使接地保護(hù)可靠動(dòng)作。摘要：分析了接地變壓器

6、的基本原理，介紹了一種比較合理的接地變壓器容量計(jì)算方法，并給出了計(jì)算實(shí)例。關(guān)鍵詞：接地變壓器；容量；計(jì)算方法中圖分類號(hào)：TM406文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B文章編號(hào)：1001-8425(2000)04-0017-03 1前言我國(guó)電力系統(tǒng)中的35kV、10kV電網(wǎng)一般都采用中性點(diǎn)不接地的運(yùn)行方式。改革開放以來(lái)，城市建設(shè)迅速發(fā)展，相應(yīng)的城市電網(wǎng)改造任務(wù)也隨之加大，其變化的最大特點(diǎn)是城網(wǎng)電纜線路劇增，電網(wǎng)的對(duì)地電容電流也迅速上升。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生單相接地時(shí)，接地相的接地電流是非故障相對(duì)地電容電流之和。當(dāng)接地電流超過(guò)10A時(shí)，每次電流過(guò)零點(diǎn)都會(huì)產(chǎn)生的一個(gè)暫時(shí)性熄弧過(guò)程和伴隨其后的再度擊穿絕緣都會(huì)引起電網(wǎng)中的電磁能量的劇

7、烈震蕩，使非故障相，系統(tǒng)中性點(diǎn)乃至故障相產(chǎn)生電弧接地過(guò)電壓，這種過(guò)電壓可高達(dá)4倍或更高。它將嚴(yán)重威脅電網(wǎng)設(shè)備的絕緣，危及電網(wǎng)的安全運(yùn)行。 2接線方式、分析與比較為了抑制弧光接地過(guò)電壓，就必須改電網(wǎng)中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)為中性點(diǎn)經(jīng)電阻接地或經(jīng)消弧線圈接地。由于一般電網(wǎng)變電所的主變壓器都使用Yd的接法或YNynd的聯(lián)結(jié)法，特別是10kV配網(wǎng)系統(tǒng)都無(wú)中性點(diǎn)引出。接地變壓器的功能是為中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)，引出一個(gè)中性點(diǎn)。接地變壓器的特性是在電網(wǎng)正常運(yùn)行時(shí)有很高的勵(lì)磁阻抗，繞組中只流過(guò)較小的勵(lì)磁電流或因中性點(diǎn)電壓偏移引起的持續(xù)電流(此值一般較小)。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，接地變壓器繞組對(duì)正序、負(fù)序都呈現(xiàn)高阻抗，

8、而對(duì)零序電流則呈低阻抗，這一零序電流經(jīng)過(guò)接地變壓器中性點(diǎn)電阻或消弧線圈起到減小電網(wǎng)的接地電流和抑制過(guò)電壓的發(fā)生。為此，該接地變壓器的結(jié)構(gòu)就必須采用曲折形的繞組聯(lián)結(jié)法，并在中性線處引出中性點(diǎn)套管，以加裝消弧線圈或接地電阻。其聯(lián)結(jié)圖如圖1所示。 圖2各繞組間的相量關(guān)系從圖2的相量關(guān)系可見，如果繞組A、B、C間的電壓為10500V，則其相電壓符合星形繞組聯(lián)結(jié)法應(yīng)為=6070V。每一繞組的電壓就不應(yīng)為6070/2，因?yàn)槊肯嗬@組中的兩個(gè)繞組的夾角是120°，故每個(gè)繞組的電壓應(yīng)是3505V。如果圖1所示的曲折形聯(lián)結(jié)的變壓器通過(guò)三相平衡負(fù)荷，它流通的電流僅是勵(lì)磁電流，因而它顯示出高阻抗作用。而當(dāng)出

9、現(xiàn)相對(duì)中性點(diǎn)的電流時(shí)，該繞組會(huì)出現(xiàn)極小的阻抗，因?yàn)槊恳昏F心柱上的兩個(gè)繞組反極性串聯(lián)，它們?cè)诿恳昏F心柱上產(chǎn)生的磁通相互抵消，所以系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，變壓器對(duì)地能產(chǎn)生故障電流。圖3是曲折形聯(lián)結(jié)的變壓器接到系統(tǒng)中的接線圖。假設(shè)系統(tǒng)A相對(duì)地發(fā)生故障，其接地電流Ijd通過(guò)曲折變的接地阻抗Z，進(jìn)入曲折變的中性點(diǎn)O。由于該變?nèi)@組通過(guò)的電流是流過(guò)相等的低阻抗通路，故三相繞組流過(guò)的I0都相等，也即Ijd=3I0。由于電源為不接地系統(tǒng)，B相和C相的電流I0流進(jìn)三相D聯(lián)結(jié)的電源側(cè)，再由A相電源側(cè)2I0流出，經(jīng)過(guò)系統(tǒng)的X點(diǎn)，與A相的I0匯合到X點(diǎn)，X點(diǎn)流出的3I0與故障接地成一閉合回路。 。接地變壓器的中性點(diǎn)與

10、大地相連的阻抗(電阻線電抗)會(huì)產(chǎn)生一接地電流Ijd=U0/Z。(3)系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障電流流過(guò)接地變壓器后，在中性點(diǎn)以相同電流流過(guò)變壓器各相繞組，亦即Ijd=3I0。(4)由于接地變壓器的介入，系統(tǒng)成為一個(gè)有效的接地系統(tǒng)，發(fā)生單相接地后，非故障相保持相對(duì)相的水平，非故障相不會(huì)產(chǎn)生危及設(shè)備的過(guò)電壓。對(duì)于用于消弧線圈的接地變壓器和用于電阻接地變壓器，前者應(yīng)根據(jù)電網(wǎng)發(fā)生單相接地運(yùn)行2h這一要求來(lái)確定，即允許連續(xù)工作2h，后者的工作時(shí)間僅以10s來(lái)考慮，因而在接地變壓器設(shè)計(jì)上應(yīng)區(qū)別對(duì)待，以使接地變壓器的設(shè)計(jì)在安全的基礎(chǔ)上，盡量做到用料合理和經(jīng)濟(jì)，降低造價(jià)。 3應(yīng)用實(shí)例 內(nèi)容來(lái)自:今介紹一種較為合理的

11、接地變壓器容量計(jì)算方法。根據(jù)IEEEC62.92.3標(biāo)準(zhǔn)做出的過(guò)載系數(shù)的規(guī)定，換算變壓器的短時(shí)容量為持續(xù)額定容量，其換算列入表1。表1換算表 過(guò)載時(shí)間 在小電阻接地系統(tǒng)里，接地電阻和接地變壓器允許短時(shí)運(yùn)行時(shí)間一般以10s來(lái)計(jì)算，查表可知，10s的變壓器過(guò)載倍數(shù)為10.5。所以換算到持續(xù)運(yùn)行(即長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行)的變壓器的額定容量為：一般系統(tǒng)不平衡電壓較大時(shí)，Z型變壓器的三相繞組做成平衡式，就可以滿足測(cè)量需要。當(dāng)系統(tǒng)不平衡電壓較小時(shí)，Z型變壓器的中性點(diǎn)要做出30V70V的不平衡電壓以滿足測(cè)量需要。 接地變壓器除可帶消弧線圈外，也可帶二次負(fù)載，代替站用變。在帶二次負(fù)載時(shí)，接地變壓器的一次容量應(yīng)為消弧線圈

12、容量與二次負(fù)載容量之和。 接地變的最大功能就是傳遞接地補(bǔ)償電流。 Z型接地變壓器的接線有ZNyn11和ZNyn1有兩種接線方式（圖1為ZNyn111Z型接地變壓器接線圖及向量圖）。其降低零序阻抗的原理是：在接地變壓器三相鐵芯的每一相都有兩個(gè)匝數(shù)相同的繞組，分別接不同的相電壓。當(dāng)接地變壓器線端加入三相正、負(fù)序電壓時(shí)，接地變壓器每一鐵芯柱上產(chǎn)生的磁勢(shì)是兩相繞組磁勢(shì)的向量和。三個(gè)鐵芯柱上的合成磁勢(shì)相差120°，是一組三相平衡量。三相磁通可在三個(gè)鐵芯柱上互相形成磁通路，磁阻小、磁通量大、感應(yīng)電勢(shì)大，呈現(xiàn)很大的勵(lì)磁阻抗。當(dāng)接地變壓器三相線端加入零序電壓時(shí)，在每個(gè)鐵芯柱上的兩個(gè)繞組產(chǎn)生的磁勢(shì)大小

13、相等，方向相反，合成的磁勢(shì)為零，三相鐵芯柱上沒(méi)有零序磁通。零序磁通只能通過(guò)外殼和周圍介質(zhì)形成閉合回路，磁阻很大，零序磁通很小，所以零序阻抗也很小。 接地變壓器的作用是在系統(tǒng)為型接線或Y型接線中性點(diǎn)無(wú)法引出時(shí)，引出中性點(diǎn)用于加接消弧線圈，該變壓器采用Z型接線（或稱曲折型接線），與普通變壓器的區(qū)別是每相線圈分別繞在兩個(gè)磁柱上，這樣連接的好處是零序磁通可沿磁柱流通，而普通變壓器的零序磁通是沿著漏磁磁路流通，所以Z型接地變壓器的零序阻抗很?。?0左右），而普通變壓器要大得多。圖1Z型接地變壓器接線圖及向量圖(ZNyn11)圖2  曲折形聯(lián)結(jié)的中性點(diǎn)接地變壓器a)限流電阻器接在中性點(diǎn)  b)限流電阻器接在線端 這種輔助裝置通常是曲折形聯(lián)結(jié)的變壓器或星形/三角形聯(lián)結(jié)的變壓器。這二種形式的中性點(diǎn)接地的變壓器示于圖2中。曲折形聯(lián)結(jié)的中性點(diǎn)接地變壓器在結(jié)構(gòu)上與三相心