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科技創(chuàng)新
電力人都知道的變壓器——接地變壓器
作者:  來源: http://www.dsenworld.cn/kjcx/n639.html   發(fā)布時(shí)間:2016-07-08

一、接地變壓器的分類


   接地變壓器簡稱接地變。根據(jù)填充介質(zhì),可分為油式和干式;根據(jù)相數(shù),可分為三相接地變和單相接地變。


   1、三相接地變


   接地變壓器的作用是在系統(tǒng)為△型接線或Y型接線中性點(diǎn)無法引出時(shí),引出中性點(diǎn)用于加接消弧線圈或電阻,此類變壓器采用Z型接線(或稱曲折型接線),與普通變壓器的區(qū)別是每相線圈分別繞在兩個(gè)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?。?0Ω左右),而普通變壓器要大得多。按規(guī)程規(guī)定,用普通變壓器帶消弧線圈時(shí),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(fù)載,可代替所用變,從而節(jié)省投資費(fèi)用。


   2、單相接地變


   主要用于有中性點(diǎn)的發(fā)電機(jī)、變壓器的中性點(diǎn)接地電阻柜,以降低電阻柜的造價(jià)和體積。


   二、接地變壓器的作用


我國電力系統(tǒng)中,6kV、10kV、35kV電網(wǎng)中一般都采用中性點(diǎn)不接地的運(yùn)行方式。電網(wǎng)中主變壓器配電電壓側(cè)一般為三角形接法,沒有可供接地電阻的中性點(diǎn)。當(dāng)中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時(shí),線電壓三角形保持對稱,對用戶繼續(xù)工作影響不大,并且電容電流比較小(小于10A)時(shí),一些瞬時(shí)性接地故障能夠自行消失,這對提高供電可靠性,減少停電事故是非常有效的。由于該運(yùn)行方式簡單、投資少,所以在我國電網(wǎng)初期階段一直采用這種運(yùn)行方式,并起到了很好的作用。但是隨著電力事業(yè)日益的壯大和發(fā)展,這中簡單的方式已不在滿足現(xiàn)在的需求,現(xiàn)在城市電網(wǎng)中電纜電路的增多,電容電流越來越大(超過10A),此時(shí)接地電弧不能可靠熄滅,就會產(chǎn)生以下后果:


    1、單相接地電弧發(fā)生間歇性的熄滅與重燃,會產(chǎn)生弧光接地過電壓,其幅值可達(dá)4U(U為正常相電壓峰值)或者更高,持續(xù)時(shí)間長,會對電氣設(shè)備的絕緣造成極大的危害,在絕緣薄弱處形成擊穿;造成重大損失。


   2、持續(xù)電弧造成空氣的離解,撥壞了周圍空氣的絕緣,容易發(fā)生相間短路;


   3、產(chǎn)生鐵磁諧振過電壓,容易燒壞電壓互感器并引起避雷器的損壞甚至可能使避雷器爆炸; 這些后果將嚴(yán)重威脅電網(wǎng)設(shè)備的絕緣,危及電網(wǎng)的安全運(yùn)行。


為了防止上述事故的發(fā)生,為系統(tǒng)提供足夠的零序電流和零序電壓,使接地保護(hù)可靠動(dòng)作,需人為建立一個(gè)中性點(diǎn),以便在中性點(diǎn)接入接地電阻。接地變壓器就是為了解決這些問題而產(chǎn)生的。


   三、接地變壓器的電磁特性


   對正序、負(fù)序電流呈現(xiàn)高阻抗(相當(dāng)于勵(lì)磁阻抗),繞組中只流過很小的勵(lì)磁電流。由于每個(gè)鐵心柱上兩段繞組繞向相反,同心柱上兩繞組流過相等的零序電流時(shí),兩繞組產(chǎn)生的磁通相互抵消,所以對零序電流呈現(xiàn)低阻抗(相當(dāng)于漏抗),零序電流在繞組上的壓降很小。也即當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生接地故障時(shí),在繞組中將流過正序、負(fù)序和零序電流。該繞組對正序和負(fù)序電流呈現(xiàn)高阻抗,而對零序電流來說,由于在同一相的兩繞組反極性串聯(lián),其感應(yīng)電動(dòng)勢大小相等,方向相反,正好相互抵消,因此呈低阻抗。


   山東晨宇電氣股份有限公司是一家專門生產(chǎn)變壓器的著名企業(yè)。該單位技術(shù)人員介紹,接地變壓器就是為安裝消弧線圈而裝設(shè)的一個(gè)一次線圈為星形接線的、有中性點(diǎn)引出的變壓器。