接地變壓器工作原理

　　接地變壓器只提供中性點接地小電阻，而不需帶負載。 接地變壓器 屬于無二次的。接地變壓器在電網正常運行時，接地變壓器相當于空載。當電網發生故障時，只在短時間內通過故障電流，中性點經小電阻接地電網發生單相接地故障時，高靈敏度的零序保護判斷并短時切除故障線路，接地變壓器只在接地故障至故障線路零序保護動作切除故障線路這段時間內起作用，其中性點接地電阻和接地變才會通過IR= （U為系統相電壓，R1為中性點接地電阻，R2為接地故障賄賂附加電阻）的零序電路。

　　根據上述分析，接地變壓器的運行特點是; 長是空載，短時過載。 總之，接地變壓器是人為的制造一個中性點，用來連接接地電阻。

　　當系統發生接地故障時，對正序負序電流呈高阻抗，對零序電流呈低阻抗性使接地保護可靠動作。

　　以常用的ZNyn接線說明，接地變壓器在運行過程中，當通過一定大小的零序電流時，流過同一鐵心柱上的2個單相繞組的電流方向相反且大小相等，使得零序電流產生的磁勢正好相反抵消，從而使零序阻抗也很小。使得接地變壓器在發生故障時，中性點可以流過補償電流。由于有很小的零序阻抗，當零序電流通過時，產生的阻抗壓降要盡可能的小，以保證系統的安全。由于接地變壓器具有零序阻抗低的特點，所以當 C 相發生單相接地故障時，C 相的對地電流 I 經大地流入中性點，并且被等分為三份流入接地變壓器，由于流入接地變壓器的三相電流相等，所以中性點 N 的位移不變，三相線電壓仍然保持對稱。但在制造過程中高壓繞組的上下包的匝數和幾何尺寸不可能完全相等，使得零序電流產生的磁勢不可能正好相反抵消，還是產生了一定的零序阻抗，通常在 6-10Ω左右，相對于星形接線的變壓器的零序阻抗 600Ω而言，其優勢不言而喻。此外，曲折接地變壓器還可以使空載電流和空載損耗盡可能小。同普通星形接線變壓器比較，由于曲折接線變壓器的每相鐵芯是由2個鐵心柱的繞組組成，結合其向量圖可知，與普通星形接線變壓器比較，當電壓相同時要多繞 1.16 倍。中性點電阻接地方式下城市配電網在單相接地時，零序阻抗和正序阻抗的幅值相差很大。三相正、負序電流流過時，接地變壓器的每一鐵芯柱上的磁勢是該鐵芯柱上分屬不同相的兩繞組磁勢的相量和。三個鐵芯柱上的磁勢是一組三相平衡量，相位差 120°，產生的磁通可在三個鐵芯柱上互相形成回路，磁路磁阻小，磁通量大，感應電勢大，呈現很大的正序、負序阻抗；因此，接地變壓器具有正、負序阻抗大而零序阻抗小的特點。

　　接地變壓器的作用

　　接地變壓器的作用是在系統為△型接線或Y型接線中性點無法引出時，引出中性點用于加接消弧線圈，該變壓器采用Z型接線（或稱曲折型接線），與普通變壓器的區別是每相線圈分別繞在兩個磁柱上，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小（10Ω左右），而普通變壓器要大得多。因此規程規定，用普通變壓器帶消弧線圈時，其容量不得超過變壓器容量的20%，而Z型變壓器則可帶90% ～100%容量的消弧線圈，接地變除可帶消弧圈外，也可帶二次負載，可代替所用變，從而節省投資費用。