接地变压器

  接地变压器简称接地变,是人为制造了一个中性点接地电阻,它的接地电阻一般很小(一般要求小于5欧)。当系统发生接地故障时,对正序负序电流呈高阻抗,对零序电流呈低阻抗性使接地保护可靠动作。

分类

  根据填充介质,接地变压器可分为油式和干式;

  根据相数,接地变压器可分为三相接地变和单相接地变

  1、三相接地变:接地变压器的作用是在系统为△型接线或Y型接线中性点无法引出时,引出中性点用于加接消弧线圈或电阻,此类变压器采用Z型接线(或称曲折型接线),与普通变压器的区别是每相线圈分别绕在两个磁柱上,这样连接的好处是零序磁通可沿磁柱流通,而普通变压器的零序磁通是沿着漏磁磁路流通,所以Z型接地变压器的零序阻抗很小(10Ω左右),而普通变压器要大得多。按规程规定,用普通变压器带消弧线圈时,其容量不得超过变压器容量的20%。而Z型变压器则可带90% ~100%容量的消弧线圈,接地变除可带消弧圈外,也可带二次负载,可代替所用变,从而节省投资费用。。

  2、单相接地变主要用于有中性点的发电机、变压器的中性点接地电阻柜,以降低电阻柜的造价和体积。

作用

  我国电力系统中,6kV、10kV、35kV电网中一般都采用中性点不接地的运行方式。电网中主变压器配电电压侧一般为三角形接法,没有可供接地电阻的中性点。当中性点不接地系统发生单相接地故障时,线电压三角形保持对称,对用户继续工作影响不大,并且电容电流比较小(小于10A)时,一些瞬时性接地故障能够自行消失,这对提高供电可靠性,减少停电事故是非常有效的。由于该运行方式简单、投资少,所以在我国电网初期阶段一直采用这种运行方式,并起到了很好的作用。但是随着电力事业日益的壮大和发展,这中简单的方式已不在满足现在的需求,现在城市电网中电缆电路的增多,电容电流越来越大(超过10A),此时接地电弧不能可靠熄灭,就会产生以下后果。

  1),单相接地电弧发生间歇性的熄灭与重燃,会产生弧光接地过电压,其幅值可达4U(U为正常相电压峰值)或者更高,持续时间长,会对电气设备的绝缘造成极大的危害,在绝缘薄弱处形成击穿;造成重大损失。

  2),持续电弧造成空气的离解,拨坏了周围空气的绝缘,容易发生相间短路;

  3),产生铁磁谐振过电压,容易烧坏电压互感器并引起避雷器的损坏甚至可能使避雷器爆炸; 这些后果将严重威胁电网设备的绝缘,危及电网的安全运行。

  为了防止上述事故的发生,为系统提供足够的零序电流和零序电压,使接地保护可靠动作,需人为建立一个中性点,以便在中性点接入接地电阻。

      接地变压器就是为了解决这些问题而产生的。

电磁特性

  对正序、负序电流呈现高阻抗(相当于励磁阻抗),绕组中只流过很小的励磁电流。由于每个铁心柱上两段绕组绕向相反,同心柱上两绕组流过相等的零序电流时,两绕组产生的磁通相互抵消,所以对零序电流呈现低阻抗(相当于漏抗),零序电流在绕组上的压降很小。也即当系统发生接地故障时,在绕组中将流过正序、负序和零序电流。该绕组对正序和负序电流呈现高阻抗,而对零序电流来说,由于在同一相的两绕组反极性串联,其感应电动势大小相等,方向相反,正好相互抵消,因此呈低阻抗。

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