一、接地變壓器的用途

接地變壓器用在中性點(diǎn)絕緣的三相電力系統(tǒng)中，用來為這種系統(tǒng)提供一個人為的中性點(diǎn)。該中性點(diǎn)可以直接接地，也可以經(jīng)過電抗器、電阻器或消弧線圈接地。

中性點(diǎn)絕緣系統(tǒng)引出人為中性點(diǎn)，其接地目的如下：

1、架空線很容易受到附近附近帶電的云、灰塵、冰雹、霧和雨的作用而感應(yīng)靜電電荷，從而改變線路對地電壓。隨著感應(yīng)電荷的逐漸聚集，線路及其與之相連的設(shè)備將產(chǎn)生很高的懸浮對地電位，危機(jī)線路及其設(shè)備的絕緣。如果將中性點(diǎn)人為接地，那么所感應(yīng)的靜電電荷將會傳導(dǎo)到地，這樣就避免了線路和設(shè)備可能遭受的損壞。

2、在中性點(diǎn)絕緣系統(tǒng)中，普遍存在著高壓震蕩。如果將其中性點(diǎn)接地，就會使這種高壓震蕩降低到很小的程度。

3、中性點(diǎn)絕緣系統(tǒng)中發(fā)生單相接地故障時，通常表現(xiàn)為弧光接地的形式，即產(chǎn)生間歇電弧。此時非故障相線路對地電壓將升至線電壓，線路的對地電容電流也將增大到原來的√3倍。而故障點(diǎn)的電容電流又是一個健全相對地電容電流的√3倍，所以故障點(diǎn)的電容電流將是正常情況下線路對地電容電流的3倍。如果在系統(tǒng)的中性點(diǎn)與地之間接入一個消弧線圈，利用流過消弧線圈的電感電流來補(bǔ)償故障點(diǎn)的電容電流，就可以很快地將間歇電弧自動熄滅。

4、中性點(diǎn)絕緣系統(tǒng)引出人為的中性點(diǎn)并將其接地（不經(jīng)消弧線圈），與自動保護(hù)裝置相配合，可以在故障開始階段將故障部分隔離開來。

對接地變壓器的要求如下：

1、具備一個可以接地的中性點(diǎn)，以便通過它將系統(tǒng)中性點(diǎn)接地。

2、當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生單相對地短路時，流過故障點(diǎn)的對地電流能夠順利通過接地變壓器線圈而返回到線路中去，以便給自動保護(hù)裝置提供足夠大的故障電流信息。

二、接地變壓器的繞組聯(lián)結(jié)方式

接地變壓器可以采用聯(lián)結(jié)方式為YN，d的三相變壓器，也可以采用ZN聯(lián)結(jié)方式的三相變壓器，如下圖所示。前者三角形二次繞組可以流過環(huán)流，用以平衡一次繞組的電流。后者由于曲折形繞組自身的聯(lián)結(jié)方式，使故障電流在兩個串聯(lián)繞組中互相平衡。

這兩種聯(lián)結(jié)方式，都能使故障電流順利通過接地變壓器繞組。

在上圖中，限流阻抗Z接在中性點(diǎn)與地之間，也可將限流阻抗接在線端。

ZN聯(lián)結(jié)的接地變壓器，也可以設(shè)置一個低壓繞組，作為變電站的輔助電源，YN,d聯(lián)結(jié)的變壓器也可將二次繞組端子引出，作為變電站的輔助電源。

在結(jié)構(gòu)上，接地變壓器與普通三相心式電力變壓器相同。

YN，d聯(lián)結(jié)的接地變壓器，三角形聯(lián)結(jié)的二次繞組也可以聯(lián)結(jié)成開口三角形，在開口處接入電阻器或電抗器，用以調(diào)節(jié)接地變壓器的零序阻抗。

在系統(tǒng)正常運(yùn)行情況下，接地變壓器的一次側(cè)僅流過勵磁電流，而二次側(cè)（如果沒有的話）沒有電流通過。

由上圖可以看出，在系統(tǒng)發(fā)生單相接地的故障情況下，變電所內(nèi)主變壓器三角形聯(lián)結(jié)的兩相繞組和接地變壓器的三相繞組均流過短路電流，適當(dāng)選擇接地阻抗Z，使每相的短路電流不超過主變壓器繞組的額定相電流。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，短路電流的持續(xù)時間為10s。