接地变压器和普通变压器的区别,接地变压器和干式变压器的区别

导 读

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。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。

电力系统中的6kV、10kV、35kV电网中一般都采用中性点不接地的运行方式。电网中主变压器低压侧一般为三角形接法，没有可以接地的中性点。当中性点不接地系统发生单相接地故障时，线电压三角形仍然保持对称，电力系统可以持续对用户供电1到2小时，并且电容电流比较小（小于10A），不会引起间歇性电弧，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。但随着城市电网的不断扩大及电缆出线的不断增多，系统对地电容电流急剧增加，单相接地后流经故障点的电容电流较大（超过10A）。

电弧不易熄灭、容易激发铁磁谐振过电压及产生间隙性弧光接地过电压，可能导致绝缘损坏，使线路跳闸，事故扩大，

具体为：

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. 由于持续电弧造成空气的离解，破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。
4. 为了减小单相接地故障时的对地电容电流，需要在变压器中性点装设消弧线圈等补偿装置，因此需人为建立一个中性点，以便在中性点接入消弧线圈，减小接地短路断路电流，提高系统供电可靠性。

我国的接地变压器通常采用 Z 型接线（或称曲折型接线），为节省投资和变电所空间，通常在接地变压器上增加第三绕组，替代所用变压器，为变电所所用设备供电。根据我国《电抗器》国家标准规定，接地变压器的接地方式可分为直接接地;通过电抗器、电阻及消弧线圈接地。直接接地在我国还没有使用，但己有电力研究部门开始这方面的探讨。国外的接地变压器通常采用或 Z 型连接，用于 10kV 不接地系统，构成了配电网的接地保护，当系统发生接地故障时，接地变压器对正序、负序电流呈现高阻抗性，对零序电流呈现低阻抗性，使接地保护可靠动作。

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三相接地变压器此类变压器采用Z型接线（或称曲折型接线），与普通变压器的区别是，每相线圈分成两组分别反向绕在该相磁柱上，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%。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，可代替站用变，从而节省投资费用。

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

■ 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。

这种联结方式的变压器一般采用三相三柱式铁心，高压侧的中性点可以联结消弧线圈等实现接地。但是, 当单相接地的零序电流流过高压侧绕组时，所产生的零序磁势不能被二次磁势所平衡，同方向的零序磁通又不能在三柱式铁心内形成回路，从而使得大量的零序磁通只能经过夹件、油和油箱本体而形成闭合回路，从而在油箱及夹件内引起附加损耗，以致形成局部过热，使变压器容量的利用受到限制。我国电力部门的有关运行规程, 曾对YNyn联结变压器的中性点联结消弧线圈的工作状态, 作过下列规定:

（1）消弧线圈的容量不得超过变压器额定容量的20%；

（2） 流过消弧线圈的零序电流在变压器内所产生的零序压降不得超过额定相电压的10%；

（3）流经消弧线圈的三相总零序电流不大于变压器额定相电流的60%。上述规定主要是根据零序磁通所造成的局部过热不致超过变压器绕组热点的最高温度限制而决定的。

从上述可知，YNyn联结的接地变压器容量远未被利用，另外它的零序电抗值也较大。

YNd联结变压器与消弧线圈XL相联这种联结方式的特点是二次侧的三角形联结可提供零序电流的闭合通路，因而零序电抗较小。另外, 由于每个心柱上的一、二次绕组的零序磁势得以平衡, 所以零序漏磁也较小。但是, 当YN联结绕组处于外部时，在油箱等部件内所引起的零序附加损耗仍不能完全避免。当它联结消弧线圈时，其容量的利用仍将受到一定限制。国外的试验研究表明: 考虑附加损耗、局部过热、绝缘寿命和绕组热点最高温度的限制等因素后，YNd联结的接地变压器允许的工作方式为：

（1）当平时二次满载时，YN侧所接消弧线圈的容量不得超过变压器额定容量的50%；

（2）当平时二次的负载仅为变压器容量的50%，则消弧线圈容量可以等于变压器的额定容量。

尽管这种联结的二次侧可以供电给地区负载或变电所自用电，但由于三角形联结难于同时向动力与照明混合用户供电， 所以它的应用将受到很大限制。