接地变压器的原理及作用

接地变压器的原理

接地变压器简称接地变，根据填充介质，接地变可分为油式和干式；根据相数，接地变可分为三相接地变和单相接地变。

以常用的ZNyn接线说明，接地变压器在运行过程中，当通过一定大小的零序电流时，流过同一铁心柱上的2个单相绕组的电流方向相反且大小相等，使得零序电流产生的磁势正好相反抵消，从而使零序阻抗也很小。使得接地变压器在发生故障时，中性点可以流过补偿电流。由于有很小的零序阻抗，当零序电流通过时，产生的阻抗压降要尽可能的小，以保证系统的安全。由于接地变压器具有零序阻抗低的特点，所以当 C 相发生单相接地故障时，C 相的对地电流 I 经大地流入中性点，并且被等分为三份流入接地变压器，由于流入接地变压器的三相电流相等，所以中性点 N 的位移不变，三相线电压仍然保持对称。

但在制造过程中高压绕组的上下包的匝数和几何尺寸不可能完全相等，使得零序电流产生的磁势不可能正好相反抵消，还是产生了一定的零序阻抗，通常在 6-10Ω左右，相对于星形接线的变压器的零序阻抗 600Ω而言，其优势不言而喻。此外，曲折接地变压器还可以使空载电流和空载损耗尽可能小。同普通星形接线变压器比较，由于曲折接线变压器的每相铁芯是由2个铁心柱的绕组组成，结合其向量图可知，与普通星形接线变压器比较，当电压相同时要多绕 1.16 倍。中性点电阻接地方式下城市配电网在单相接地时，零序阻抗和正序阻抗的幅值相差很大。

三相正、负序电流流过时，接地变压器的每一铁芯柱上的磁势是该铁芯柱上分属不同相的两绕组磁势的相量和。三个铁芯柱上的磁势是一组三相平衡量，相位差 120°，产生的磁通可在三个铁芯柱上互相形成回路，磁路磁阻小，磁通量大，感应电势大，呈现很大的正序、负序阻抗；因此，接地变压器具有正、负序阻抗大而零序阻抗小的特点。

接地变压器工作特点

（1）零序阻抗低， 以保证零序电流的输出；

（2）励磁阻抗高，以降低空载电流；

（3）空载损耗低，以节省日常运行的能耗。

接地变压器的作用

接地变压器的作用是为中性点不接地的系统提供一个人为的中性点，便于采用消弧线圈或小电阻的接地方式，以减小配电网发生接地短路故障时的对地电容电流大小，提高配电系统的供电可靠性。

接地变压器主要用于对无中性点的一侧系统提供一个人工接地的中性点。它可以经电阻器或消弧线圈接地，满足系统该侧接地的需求，当有附加YN接线绕组时可兼做站用变压器使用。

接地变压器接于系统母线三相，额定一次电压应与系统额定电压一致，并应考虑与一次系统额定电压的匹配以及负载容量的匹配问题。其额定容量应与消弧线圈或接地电阻容量相匹配，若带有二次绕组还应考虑二次负荷容量。