Z型接线接地变压器原理及特点.pdf

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1、·82·科技论坛Z型接线接地变压器原理及特点周繁（特变电工沈阳变压器集团有限公司，辽宁沈阳110144）摘要：介绍了Z型接线接地变压器的基本原理及作用，以及在设计制造过程中的难点及解决方案。关键词：Z型接线；接地变压器；中性点耦合器在我国的电力系统中，为了保证电网发生单相对地短路事故时供电可靠性，会在电力系统中性点增设消弧线圈。消弧线圈补偿电网容性潜供电流，将其降低到最小值，保证消弧后（无电弧引起的任何过电压）各相内电压的均匀恢复。6—35kV三相配电网变压器一般为角接，没有引出中性点（图1）。此时，为了增设消弧线圈，实现“中性点耦合”，一般采用增加接

2、地变压器（中性点耦合器），其绕组为Z接。制造接地变压器必须满足国标GB/T1094.6和IEC60076-6的要求。IEC发布的60076-6《电抗器》接地变压器一节中，对于被研究的电抗器使用的术语是“接地变压器（中性点耦合）”。对于正序和负序电压，它拥有很大的电抗，要高出类似容量双绕组变压器空载电抗的若干倍；对于零序电压，它的电抗值则很小。接地变压器结构上实际上是油浸三相三柱电力变压器，此变压器无二次绕组，每个芯柱上有两个中性点引出的Z接圆筒层式半绕组。1———电力变压器；2———接地变压器（中性点耦合）；3———消弧线运行时，将电网（空载状态）的对

3、称三相电压施加到接地变压器圈；4———电网的分布电容。上。因此，在研究制作接地变压器时，首先要降低硅钢片中的磁通，以保证空载损耗低和噪声水平低。所有状态下，接地变压器能够在图1带消弧线圈的接地变压器（中性点耦合器）电网的原理图额定及最大电网电压下运行。电网内产生单相对地短路时，接地变压器的所有绕组上流过值同样接地变压器可以采用中性点引出、Y/D联结的普通三相变相同的零序电流，即中性点电流和相应的接通中性点的消弧线圈的压器，也可以实现中性点耦合引出，但是将使用接地变压器的结果电流（如果电阻器并联接入消弧线圈，这个电流可能要高出几个百与使用普通三相变压器的

4、结果相比较，可以发现：使用接地变压器分点）之和。按照接地变压器所用的消弧线圈的额定工作状态，当它有以下技术-经济优势：由于损耗增加，所以不希望变压器在零序的绕组内流过下列电流时应确定其工作状态：电流持续通过的情况下运行，普通变压器应有比较大的容量，相应——接地变压器的额定电流，采用等于消弧线圈额定电流（额重量及价格也高；在相反的情况下，考虑到状态特性，要求在变压器定电压下）的值，此时，允许接地变压器和电抗器在长时状态下运上采取特殊措施，例如在铁轭上安装短路环或在油箱上安装屏蔽。行；对于接地变压器，容量概念是有限制条件的，因为在“有电流”——接地变压器的

5、两小时负载电流，采用等于消弧线圈极限电状态下，接地变压器的电压很小，而在空载状态下高电压时，接地变流（额定电压下）的值，此时，允许接地变压器和电抗器工作不超过压器的电流小。因此，接地变压器型号上的容量，采用等于两小时负2小时。载电流与接地变压器额定电压的乘积。在电网正常对称状态下，电网三相电压的对称系统施加到接地IEC发布的60076-6《电抗器》接地变压器一节中，规定了额定变压器的A、B、C套管上。因此，中性点对地电压———O套管上的电零序阻抗，当电压附加到三个线性套管连接点和中性点上时的试验压———等于零，接地变压器所有三相的电流是闭合铁心硅钢片的

6、磁中确定此阻抗。针对所研究的接地变压器，采用了类似的条件参化电流。这个电流很小（类似于三相变压器的空载电流）。由于电压数———短路阻抗，这个参数表示额定（持续）电流和接地变压器零序对称，中性点的流出电流（消弧线圈的电流）自然等于零。阻抗的乘积，以额定电压的百分数表示，变压器和电抗器一般都这当电网内产生单相对地短路时，如相C（图1），电压对称被破样表示。通常在接地变压器技术文献里建议短路电压不超过10％，坏，在中性点上就会出现相电压。这个电压基本上成为施加到消弧所有接地变压器符合这个条件（留有裕度）。线圈上的电压（由于接地变压器的短路电压不大，所以其上的

7、电压接地变压器所采用的温升要高于电力变压器。IEC60076-6颁布降不大）。消弧线圈的电感自动与电网的分布电容“微调”共振，结果标准中，对于接地变压器也类似于消弧线圈，其温升标准规定很大是，对地短路点中的电流几乎降低到最小值（这个最小值主要由电（IEC标准中指出：温升考虑到这个因素———电网中不常出现短路流有功分量和高次谐波确定）。这是消弧或（没有发生消弧的极少数且通常时间短）。情况下）电网修理前几个小时内继续运行所要求的。对地短路期间，根据60076-6《电抗器》接地变压器一节中的建议，接地变压器零序电流通过接地变压器的绕组，对于此，正如前面已叙述

8、过的，接应满足如下要求，即能够承受接地变压器额定电流的热负荷及点动地变压器的电感由于其绕组为Z