接地变压器设计
接地变压器及其容量计算方法
接地变压器及其容量计算方法摘要：分析了接地变压器的基本原理，介绍了一种比较合理的接地变压器容量计算方法，并给出了计算实例。
关键词：接地变压器；容量；计算方法1 前言我国电力系统中的35kV、10kV 电网一般都采用中性点不接地的运行方式。
改革开放以来，城市建设迅速发展，相应的城市电网改造任务也随之加大，其变化的最大特点是城网电缆线路剧增，电网的对地电容电流也迅速上升。
当系统发生单相接地时，接地相的接地电流是非故障相对地电容电流之和。
当接地电流超过10A时，每次电流过零点都会产生的一个暂时性熄弧过程和伴随其后的再度击穿绝缘都会引起电网中的电磁能量的剧烈震荡，使非故障相，系统中性点乃至故障相产生电弧接地过电压，这种过电压可高达4 倍或更高。
它将严重威胁电网设备的绝缘，危及电网的安全运行。
2 接线方式、分析与比较为了抑制弧光接地过电压，就必须改电网中性点不接地系统为中性点经电阻接地或经消弧线圈接地。
由于一般电网变电所的主变压器都使用Yd的接法或YNynd的联结法,特别是10kV配网系统都无中性点引出。
接地变压器的功能是为中性点不接地系统，引出一个中性点。
接地变压器的特性是在电网正常运行时有很高的励磁阻抗，绕组中只流过较小的励磁电流或因中性点电压偏移引起的持续电流（此值一般较小）。
当系统发生单相接地故障时，接地变压器绕组对正序、负序都呈现高阻抗，而对零序电流则呈低阻抗，这一零序电流经过接地变压器中性点电阻或消弧线圈起到减小电网的接地电流和抑制过电压的发生。
为此，该接地变压器的结构就必须采用曲折形的绕组联结法，并在中性线处引出中性点套管，以加装消弧线圈或接地电阻。
其联结图如图1 所示。
从图1可见，接地变压器由6个绕组组成，每一铁心柱上有 2个绕 组，然后反极性串联成曲折形的星形绕组。
即 A 绕组的末端与B 2绕组的 末端相连，同样，B 绕组末端与C 2绕组末端，C 绕组末端与A 绕组末端 相连，然后 A B 、C 2的首端相连则形成曲折变压器的中性点 Q图2表示了各绕组间的相量关系。
发电机中性点接地变压器容量计算
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，便于采用新思达电气消弧线圈或新思达电气小电阻的接地方式，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。
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新思达电气中性点的发电机、新思达电气变压器的中性点接地电阻柜，以降低电阻柜的造价和体积。
例:某300MW发电机出口额定电压为20kV，发电机中性点经接地变压器二次侧电阻接地运行，二次侧电压为220V，接地电阻为0．65Ω，接地变压器的过负荷系数为1．3，则接地变压器容量应不小于下列哪项数值?（）A．74．5kVAB．33．1kVAC．65．3kVAD．57．3kVA解答：单相接地变主要用于有中性点的发电机、变压器的中性点接地电阻柜，以降低电阻柜的造价和体积。
可以判断，该接地变压器是单相接地变压器，根据《导体和电器选择设计技术规定》DL/T5222-2005，18.3.4-3条文和公式（18.3.4-2）：18.3.4-2公式注：UN是线电压，计算变比UN2是相电压，所以要乘以根号3。
根据计算：正确选项是D。
接地变压器的电流保护
接地变压器的保护一．电流速断保护：作为电源侧绕组和电流侧套管及引出线路故障的主要保护。
电源侧为中性点直接接地系统时，保护采用完全星形接线方式，电源侧为中性点不接地或经消弧线圈接地时，则采用两相不完全星形接线。
A．电流速断保护的起动电流按躲开励磁涌流；同时确保变压器一次侧短路时可以有效跳闸，（也必须确保消弧线圈短路时回路变成直接接地）即Idz,j=（Kjx/ Kk）*Idz,maxKk:可靠系数，（取1.2－1.3，DL电磁式取1.2，GL感应取1.3）Kjx:接线系数，取1(按CT的接线方式，1或√3或2)Idz,max=一次容量/（√3Ue×Uk）（ Uk一般为4%，是一次的Uk）=Pe/（√3Ue×Uk）=Ie/Uk （带所用变时标有的二次短路阻抗不能用）=Ie/（Zo*Ie/Ue）=Ue/Zo （标有零序阻抗）= Ue/（Zt+Zs）（Zt:接地变的每相Xo,Zs系统每相的Xo）注：1。
阻抗包括零序阻抗Zt和系统阻抗Zs，Zs=UN2/S 系统阻抗，每相欧姆（当Zs≤0.05Zt时，Zs可以忽略不计）系统短路表观容量如下表(GB1094.5-1985)为了有利于电力系统的运行，建议接地变零序阻抗计算按下式进行6、10KV Zs=4％×UN2/SN（UN系统额定电压，SN接地变容量）35KV Zs=6.5％×UN2/SNUk：为一次的短路阻抗，不是出厂报告上标的二次的阻抗，一般系统设计要求按4%左右进行设计，实际产品一般做到2-3%。
2．可靠系数还是除（1.2）比较合适，希望保护范围比较大，能包括整个变压器。
3．关于接线系数Kjx：（大部分为AC相接CT）对于两不完全星形接法、三相星形接法为1两相电流差时：可能为√3（正常运行或三相短路），AB、BC短路为1，AC 相短路为2B．电流速断保护电流的起动电流还应躲开变压器空载合闸的励磁涌流。
Idz,e=(3-5)Ie,b=4×Ie,b（Ie,b为一次额定电流）C．接地变进线处要有两倍灵敏度：二．接地变压器的励磁涌流当接地变压器空载投入、带消弧线圈投入、外部故障切除后电压恢复、系统的过度过程或状态改变时，可能出现数值很大的励磁涌流。
变电所设计方案中接地变、消弧线圈及自动补偿装置原理和选择
关键字：接地变消弧线圈中性点不接地系统自动跟踪消弧线圈１问题提出随着城市建设发展的需要和供电负荷的增加，许多地方正在城区建设110/10kV终端变电所，一次侧采用电压110kV进线，随着城网改造中杆线下地，城区10kV出线绝大多数为架空电缆出线，10kV配电网络中单相接地电容电流将急剧增加，根据国家原电力工业部《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》规定，3—66KV系统的单相接地故障电容电流超过10A时，应采用消弧线圈接地方式。
一般的110/10kV变电所，其变压器低压侧为△接线，系统低压侧无中性点引出，因此，在变电所设计中要考虑10kV接地变、消弧线圈和自动补偿装置的设置。
２ 10kV中性点不接地系统的特点选择电网中性点接地方式是一个要考虑许多因素的问题，它与电压等级、单相接地短路电流数值、过电压水平、保护配置等有关。
并直接影响电网的绝缘水平、系统供电的可靠性和连续性、主变压器和发电机的安全运行以及对通信线路的干扰。
10kV中性点不接地系统(小电流接地系统)具有如下特点：当一相发生金属性接地故障时，接地相对地电位为零，其它两相对地电位比接地前升高√3倍，一般情况下，当发生单相金属性接地故障时，流过故障点的短路电流仅为全部线路接地电容电流之和其值并不大，发出接地信号，值班人员一般在2小时内选择和排除接地故障，保证连续不间断供电。
3 系统对地电容电流超标的危害实践表明中性点不接地系统(小电流接地系统)也存在许多问题，随着电缆出线增多，10kV配电网络中单相接地电容电流将急剧增加，当系统电容电流大于10A后，将带来一系列危害，具体表现如下：3.1当发生间歇弧光接地时，可能引起高达 3.5倍相电压(见参考文献1)的弧光过电压，引起多处绝缘薄弱的地方放电击穿和设备瞬间损坏，使小电流供电系统的可靠性这一优点大受影响。
3.2 配电网的铁磁谐振过电压现象比较普遍，时常发生电压互感器烧毁事故和熔断器的频繁熔断，严重威胁着配电网的安全可靠性。
35kV系统中性点接地电阻及接地变压器设计选型
中性点接地电阻及接地变压器选型方案深圳市华力特电气股份有限公司一、系统设计现状及电容电流计算变电站总共上3台的主变压器，联接组别Y/Δ,额定电压110kV/35kV。
35kV配电系统全部采用电缆线路，根据变电站35kV电缆线路型号及长度计算系统电容电流如下：据乔工介绍：I、II、III段母线对应的电容电流各为Ic=50A，35kV侧共有三段母线，三段母线都采用中性点经电阻接地方式，因此三段母线应考虑并列运行情况则系统总的对地电容电流为IcI+IcII+IcIII =50A+50A+50A=150A考虑以后用电负荷增加和远期发展及变电站其他设备的对地电容电流。
系统总的电容电流取150A*1.2=180A。
二、中性点经电阻接地方式优点变电站35KV系统采用中性点经电阻接地方式的主要目的是限制系统过电压水平和单相接地故障情况下实现快速准确选线。
中性点经电阻接地方式的两个最主要优点即是：（1）有效限制系统各种过电压，特别是对间歇性弧光接地过电压水平的限制；（2）利用大的接地故障电流，解决选线难，达到准确快速选线切除故障线路的目的。
中性点经电阻接地方式特别适用于电缆线路为主的配电网，大型工矿企业、机场、港口、地铁、钢铁等重要电力用户，以及发电厂发电机和厂用电系统。
其主要优点体现在：1）降低工频过电压，非故障相电压升高小于√3倍；2）有效限制间歇性弧光接地过电压；3）消除谐振过电压；降低各种操作过电压；4）可准确判断并及时切除故障线路；5）系统承受过电压水平低，时间短；可适当降低设备的绝缘水平，提高系统设备的使用寿命，具有很好的经济效益。
6）有利于具有优良伏秒特性的氧化锌避雷器MOA的应用，降低雷电过电压水平；适用于系统以后扩容及对地电容电流大范围变化情况，电阻不需要调节；设备简单、可靠，投资少、寿命长。
三、中性点接地电阻选型中性点接地电阻的选型主要依据系统总的电容电流选取。
采用中性点经电阻接地时，电阻值的选取必须根据电网的具体情况，应综合考虑限制过电压倍数，继电保护的灵敏度，对通信的影响，人身安全等因素。
35kV系统中性点接地电阻及接地变压器设计选型
中性点接地电阻及接地变压器选型方案深圳市华力特电气股份有限公司一、系统设计现状及电容电流计算变电站总共上3台的主变压器，联接组别Y/Δ,额定电压110kV/35kV。
35kV配电系统全部采用电缆线路，根据变电站35kV电缆线路型号及长度计算系统电容电流如下：据乔工介绍：I、II、III段母线对应的电容电流各为Ic=50A，35kV侧共有三段母线，三段母线都采用中性点经电阻接地方式，因此三段母线应考虑并列运行情况则系统总的对地电容电流为IcI+IcII+IcIII =50A+50A+50A=150A考虑以后用电负荷增加和远期发展及变电站其他设备的对地电容电流。
系统总的电容电流取150A*1.2=180A。
二、中性点经电阻接地方式优点变电站35KV系统采用中性点经电阻接地方式的主要目的是限制系统过电压水平和单相接地故障情况下实现快速准确选线。
中性点经电阻接地方式的两个最主要优点即是：（1）有效限制系统各种过电压，特别是对间歇性弧光接地过电压水平的限制；（2）利用大的接地故障电流，解决选线难，达到准确快速选线切除故障线路的目的。
中性点经电阻接地方式特别适用于电缆线路为主的配电网，大型工矿企业、机场、港口、地铁、钢铁等重要电力用户，以及发电厂发电机和厂用电系统。
其主要优点体现在：1）降低工频过电压，非故障相电压升高小于√3倍；2）有效限制间歇性弧光接地过电压；3）消除谐振过电压；降低各种操作过电压；4）可准确判断并及时切除故障线路；5）系统承受过电压水平低，时间短；可适当降低设备的绝缘水平，提高系统设备的使用寿命，具有很好的经济效益。
6）有利于具有优良伏秒特性的氧化锌避雷器MOA的应用，降低雷电过电压水平；适用于系统以后扩容及对地电容电流大范围变化情况，电阻不需要调节；设备简单、可靠，投资少、寿命长。
三、中性点接地电阻选型中性点接地电阻的选型主要依据系统总的电容电流选取。
采用中性点经电阻接地时，电阻值的选取必须根据电网的具体情况，应综合考虑限制过电压倍数，继电保护的灵敏度，对通信的影响，人身安全等因素。
GB 50062-2008 T电力变压器保护设计规范
电力变压器保护设计规范电力变压器保护设计规范（GB／T50062—2008）4·0·1电压为3～110kV，容量为63MV·A及以下的电力变压器，对下列故障及异常运行方式，应装设相应的保护装置：1，绕组及其引出线的相问短路和在中性点直接接地或经小电阻接地侧的单相接地短路。
2，绕组的匝间短路。
3，外部相间短路引起的过电流。
4，中性点直接接地或经小电阻接地的电力网中外部接地短路引起的过电流及中性点过电压。
5，过负荷。
6，油面降低。
7，变压器油温过高、绕组温度过高、油箱压力过高、产生瓦斯或冷却系统故障。
4.0.2容量为0.4MV·A及以上的车间内油浸式变压器、容量为0.8MV·A及以上的油浸式变压器，以及带负荷调压变压器的充油调压开关均应装设瓦斯保护，当壳内故障产生轻微瓦斯或油面下降时，应瞬时动作于信号；当产生大量瓦斯时，应动作于断开变压器各侧断路器。
瓦斯保护应采取防止因震动、瓦斯继电器的引线故障等引起瓦斯保护误动作的措施。
当变压器安装处电源侧无断路器或短路开关时，保护动作后应作用于信号并发出远跳命令，同时应断开线路对侧断路器。
4.0.3对变压器引出线、套管及内部的短路故障，应装设下列保护作为主保护，且应瞬时动作于断开变压器的各侧断路器，并应符合下列规定：1，电压为10kV及以下、容量为10MV·A以下单独运行的变压器，应采用电流速断保护。
2，电压为10kV以上、容量为10MV·A及以上单独运行的变压器，以及容量为6.3MV·A及以上并列运行的变压器，应采用纵联差动保护。
3，容量为10MV·A以下单独运行的重要变压器，可装设纵联差动保护。
4，电压为10kV的重要变压器或容量为2MV·A及以上的变压器，当电流速断保护灵敏度不符合要求时，宜采用纵联差动保护。
5，容量为0.4MV·A及以上、一次电压为10kV及以下，且绕组为三角一星形连接的变压器，可采用两相三继电器式的电流速断保护。
浅析变电站接地变压器的技术参数及工作原理
浅析变电站接地变压器的技术参数及工作原理摘要：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。
关键词：接地变；技术参数；工作原理0前言配电网当采用Yd接线的降压变压器供电时，为配合电网的中性点加接接地电阻、消弧线圈、接地电抗器而设置的连接变压器。
该变压器可以采用Z形变压器（曲折变压器）或（Yod）变压器构成，由于Z形变压器具有阻抗适宜性，所以应用较多。
接地变压器的零序阻抗值和允许通过接地电流的数值与时间是主要的技术指标，需要计算予以确定。
1接地变压器技术参数（1）额定电压。
在正常运行条件下额定频率时作用于接地变压器主绕组之间的电压。
其值应等于系统标称电压。
（2）最高电压。
在正常运行条件下额定频率时作用于接地变压器主绕组之间的最高电压。
其值应等于系统最高电压。
（3）额定中性点电流。
接地变压器在持续或设定工作时间内所需传送的电流，即在额定频率下，流过主绕组的中性点端子的电流。
（4）有二次绕组的接地变压器的额定持续电流。
在额定频率下，当二次绕组具有额定容量时，持续流过主绕组线端的电流。
（5）额定零序阻抗。
额定频率下每相的零序阻抗，其值等于三相主绕组各线端连在一起与中性点之间的阻抗值的3倍。
（6）额定容量。
由额定电压与额定中性点电流计算所得的中性点电流容量S1和额定二次容量S2两部分组成，标识为S1/S2。
对无二次绕组的接地变压器，S2＝0，额定容量可记为S1。
（7）额定中性点电流及其允许运行时间。
额定中性点电流及其允许运行时间不应小于所带消弧线圈的额定电流和额定运行时间。
（8）额定容量及其优先值。
1）S1不应小于消弧线圈额定容量。
2）带有二次绕组的接地变压器，其额定容量应同时满足容量S1和额定电流和额定运行时间。
变电所设计中的接地变、消弧线圈与自动补偿技术
・ ３ ９・
变 电所设 计 中的接地变 、 消弧线 圈与 自动补偿 技术
刘 畅 魏 莹 （ 哈 尔滨 供 电 设计 院 ， 黑 龙 江 哈 尔滨 １ ５ ０ ０ ０ １ ）
摘 要： 本 文主要论述 了在 ３ ５ ／ ６ ｋ Ｖ为终端 的变电所在 实际的使 用 中， 应 当进行 的相 关接地 变、 消弧 线圈Байду номын сангаас 自动补偿技 术的一些 问 题， 文章 首先 分析 了中性点不接 地 系统的特点 ， 继而指 出了电容电流超标的危害和传统消弧线存在 的问题 ， 并就 自动跟 踪消弧线 圈补偿
技 术 进 行 了探 讨 。
关键词： 变 电 所； 接 地 变； 消 弧 线 圈： 自动补 偿
随着科技 的发展 ，在社会生产 中所使用 的电机设备 的额定功率 ３ ． ３ 调谐需要停电 、 退出消弧线 圈， 失去了消弧补偿的连续性 。响 越来越大 ， 为此就极大 的增大了供电负荷 ， 这也就使得 ３ ５ ／ ６ ｋ Ｖ终端 应速度太慢 。隐患较大 ， 只能适应正常线路的投切。 变电所 的应用非常广泛 ， 成为当前变电所普遍采用 的变电形式。由于 ３ ． ４消弧线 圈抑制过 电压的效果与脱谐度大小相关 。只有脱谐度 ６ ｋ Ｖ的变电所在 出线 的时候是 以高空架线来实现 的，若在使用中进 不超过 ±５ ％时 ， 才能把过 电压的水平限制在 ２ ．６倍的相电压 以下 ， 行配电是 以单相接地的形式连接电容 ， 那么电流就会非常大 。 而按照 传统消弧线圈很难做到。 有关规定 ， 当电流大于 １ ０ Ａ时的单相接地故障电容 ， 必须要通过消弧 ３ ． ５运行中的消弧线圈不少容量不足 ， 只能长期在欠补偿下运行。 线圈的方式来进行接地 ， 以保证安全生产 。 但通常在变 电所内的变压 ３ ． ６ 单相接地时 ， 由于补偿方式 、 残流大小不 明确 ， 用 于选择接地 器系统的低压侧没有中性点可 以引出消弧线圈 ， 因而 ， 在变 电所的设 回路的微机选线装置更加难 以工作 。 计中 ， 是需要进行接地变 、 消弧线 圈以及 自动补偿技术的设计 的。 ３ ． ７随着信息技术 的不断发展 ， 为了进一步提高电网的应用技术 ， １中性 点 不 接 地 系统 的 特点 实现 自动化系统控制 ， 就需要大力推行相关 的自动化技术的应用 ， 实 选择 电网中性点接地方式是一个要考虑许多因素的问题 ，它与 现远程遥控和无人值班 系统 ， 这样的情况下 ， 传统的消弧线圈 的不能 电压等级 、 单相接地短路电流数值 、 过电压水平 、 保护配置等有关 。 并 满足需求 的。 直接影 响电网的绝缘水平 、 系统供 电的可靠性和连续性 、 主变压器 和 ４自动跟 踪 消 弧线 圈补偿 技 术 发电机 的安全运行以及对通信线路 的干扰 。中性点不接地系统具有 由上述分析可以看出 ，为 了适应现代化变电所运行系统的需要 ， 如下特 点 ： 一相发生金属性 接地 故障时 ， 接地相对 地电位为零 ， 其它 以及进一步提高系统安全可靠性的需要 ，都必须要对变 电所的设计 两相对地电位 比接地前升高了 ３ 倍。单相金属性接地 ， 流过故障点 的 进行改进 ，采用 自动跟踪消弧线 圈补偿 技术 以及与之相 匹配的单相 短路 电流仅为全部线路接地电容电流之和 ， 其值也不大， 发出接地信 接地微机选线技术。 号， 值班人员在 ２ 小 时内选择和排除即可。 ４ ． １ 接地变压器。接地变压器的作用是在系统为 △型接线或 Ｙ型 ２电容 电流超 标 的 危 害 接线中性点无法引出时， 引出中性点用于加接消弧线圈。 采用 中性点不接地系统进行出线设计时 ，会遇到很多问题需要 ４ ． ２有 载调 节 消弧 线 圈 慎重对待并有效解决 的。 而且随着 电缆出线越来越多 ， 配 电网络中单 （ １ ） 消弧线圈的调流方式 。 一般分为 ３ 种， 即调铁芯气 隙方式 ， 调铁 相接地过程 中产生的电容 电流也会越来越大 ， 若 电流超过 了 １ ０ Ａ， 就 芯励磁方式和调匝式 消弧线圈。 会产生一系列 的危害 ， 具体危害大概可 以分为以下几点 ： （ ２ ） 消弧线圈的补偿方式 。 一般分为过补 、 欠补、 最小残流 ３种方式 ２ ． １ 在 间歇弧光接地 的过程 中， 极有可能出现高 出相电压数倍 的 可供选择 。 弧光经过 电压 ，这就会在一些绝缘较为薄弱的地方 出现放电击穿 的 ４ ． ３限压阻尼电阻箱 现象 ， 使设备在瞬间遭受破坏 ， 继而带来一系列不利影响。 在 自动跟踪消弧线圈中， 因调节精度高 ， 残流较小 ， 接近谐振点运 ２ ． ２ 在此情况下 ，配电网中铁磁谐振 的过电压现象是较为常见 行。为防止产生谐振过电压及适应各种运行方式 ， 在消弧线圈接地 回 的， 因而经常有电压互感器被烧毁的事件 出现 ， 熔断器也会经常遭到 路应 串接阻尼电阻箱 。运行中即使处于全补状态 ，因电阻的阻尼作 破坏而熔断 ，这对 于配 电网运行 的安全性与可靠性来讲是极 为不利 用 ， 也能避免产生谐振 ， 且 中性点 电压不会超过 ｌ ５ ％相电压 ， 满足规 的。 程要求 ， 使消弧线圈可以运行于过补、 全补或欠补任一种方式。阻尼 ２ ． ３当电容电流大于 １ ０ Ａ后 ， 若再有工作人员 因操作失误而触 电 电阻可选用片状 电阻 ， 根据容量选用不同的阻值 。当系统发生单相接 时， 就会因过大的电流而造成严重 的烧伤 ， 甚至会带来生命危险。 地时 ， 中性点流过很大 的电流 ， 这时必须将阻尼电阻采用电压 、 电流 ２ ． ４采用单相接地 的出线方式 ， 电弧是不会 自灭 的， 这样就对周 双重保护短接 。 边 的绝缘物造成一定 的破坏影响 ， 而使得绝缘物发展成相间短路 ， 进 ４ ． ４ 调谐和选线装置 而影响到设 备的正常运行。且如果有小动物不慎 闯入设 备系统范 围 自动调谐和选线装簧是关键 ， 所有的计算和控制 由它来实现。控 内，也会间接的引发触电事故而死亡 ，这不仅破坏 了自然 的生态环 制器实时测量出系统对地的电容 电流 ， 计算出电网当前的脱谐度 ￡， 境， 同时也会造成停电等事故。 偏差超出预定范 围时 ，通过控制 电路接 口驱动有载开关调整消弧线 ２ ． ５当配 电网在接地线时 ， 若电容电流过大 ， 在采用 高空架线 连 圈分接头 ， 直至脱谐度和残流在预定范围内为止 。 系统发生单相接地 接 电网的时候 ，就会出现更大 的树线矛盾 ，特别是在雷雨季节高发 时， 将系统 Ｐ Ｔ二次开 口三角处 的零序电压及各同路零序电流采集下 期， 因为短路而 出现跳闸事故的发生率更高 。 来进行分析处理 ， 通过视在功率 、 零序阻抗变化 、 谐波变化 、 五次谐波 ３传统消弧线存在 的问题 等选线算法来进行选线。 般来 讲 ， 若采用 ３ ￣ ６ ６ Ｋ Ｖ系统进行单相接地时 ， 故障的电容电 ４ ． ５ 隔离开关 、 电压互感器 流大于 １ ０ Ａ， 就必须要采取消弧线 圈的接地方式 ， 然后再对电网当前 隔离开关安装消弧线圈前 ， 用于投切消弧线圈 ， 由于消弧线圈 内 的脱谐度进行计算 ， 所得值与预先设定的值进行对 比， 再决定是否需 的电压互感器不满足测量精度， 需另设中性点电压互感器测量中性 要对消弧线圈的分接头进行调节 。而在 以往的使用 中， 所采用 的消弧 点 电压 。 线圈必须要在断电之后方能进行档位调节 ，这样的调节方式在实际 结 束语 的应用 中是存在很多不 足之处与安全隐患 的。 综上所述 ， 在变 电所的设 计中 ， 关于终 端所使用 的单相接地系统 ３ ． １ 传统消弧线圈没有 自动测量系统 ， 不能实时测量电网对地 电 的设计来讲 ， 由于科技发展 的需要以及处于安全运行的考虑 ， 需要对
配电变压器接地工程设计
配电变压器接地工程设计摘要：电力网建设中，如何选择合适的接地方式关系到系统可靠性以及安全水平，是配网建设的重点和难点之一。
本文对配电变压器的接地工程进行研究，分析不同的接地方式的影响，从而选择合适的接地工程，期望以此作为相关研究的参考。
关键词：配电变压器；接地工程；研究设计引言配电变压器是电网的重要设备，关系到电网的稳定和电力完全。
从我国的配网变压器的接地方式来看，通常选择中性点非有效接地方式，该接地方法稳定性高，但是依然存在较多的问题，会引发相应的故障。
为了适应电网的发展，配电变压器的接地方式的要求也在不断变化，因此需要对配网变压器接地方式进行综合研究，从而针对当前的电缆电力网，选择合适的接地方法，以减少电网故障，提升电力安全。
本文结合具体的变电站接地工程，参考以往的研究资料，对变压器的接地参数进行优化，从而选择合适的接地方式。
1 配电变压器接地方式的影响配电变压的接地方式对电力系统具有多方面的影响，因此在配电变压器接地工程设计中，需要考虑多种相关因素，合理优化接地方式。
1.1 供电可靠性供电可靠是配电网考虑的第一要素，安全稳定的配电网是电力安全的保障，也是居民生产生活用电的基础。
单相接地是配电变压器常见的问题，如果单相接地会产生较大的电流，从而出现故障。
因此在配电变压器接地时，需要考虑到供电可靠性，选择合适的接地方式，消除故障，从而确保用电安全。
1.2 绝缘水平绝缘水平是判断电气设备是否安全的重要指标，选择变压地接地方式时，需要结合其绝缘水平。
由于绝缘水平会影响到设备投资和设备安全可靠，与最大工作电压相关，因此需要充分考虑相关因素，避免过电压，接地程度越高越好。
1.3 继电保护工作可靠性继电保护一直都是变压器接地的重难点，消除护线圈以后的接地系统中，单相接地状态下电流小于正常负荷，因此接地保护不具备选择性。
如果出现单相永久性接地故障，会影响故障的出率效率，也需要人工拉闸进行线路故障排查。
因此在变压器接地选择时，需要充分考虑机电保护工作，确保继电保护工作可靠，灵敏度高，判断能力强。
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接地变压器接地变压器设计设计设计培训简明教程培训简明教程培训简明教程曾祥军曾祥军第一部分第一部分 接地变概述接地变概述接地变概述一． 什么是接地变压器什么是接地变压器？？ （1）接地变压器简称接地变接地变压器简称接地变，，根据填充介质根据填充介质，，接地变可分为油式和干式为油式和干式；；根据相数根据相数，，接地变可分为三相接地变和单相接地变接地变可分为三相接地变和单相接地变三相接地变三相接地变：：接地变压器的作用是在系统为接地变压器的作用是在系统为△△型接线或Y 型接线中性点无法引出时线中性点无法引出时，，引出中性点用于加接消弧线圈或电阻引出中性点用于加接消弧线圈或电阻，，此类变压器采用Z 型接线型接线（（或称曲折型接线或称曲折型接线），），），与普通变压器的区与普通变压器的区别是每相线圈分别绕在两个磁柱上别是每相线圈分别绕在两个磁柱上，，这样这样连接的好处是零序磁通连接的好处是零序磁通可沿磁柱流通可沿磁柱流通，，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型接地变压器的零序阻抗很小（（1010ΩΩ左右左右），），），而普通变压而普通变压器要大得多器要大得多。
按规程规定按规程规定，，用普通变压器带消弧线圈时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%20%。
而Z 型变压器则可带90% 90% ～～100%100%容容量的消弧线圈量的消弧线圈，，接地变除可带消弧圈外接地变除可带消弧圈外，，也可带二次负载也可带二次负载，，可代替所用变替所用变，，从而节省投资费用从而节省投资费用。
（2）接地变压器的主要特点是接地变压器的主要特点是：：Ａ考虑到各铁心柱上的磁势平衡考虑到各铁心柱上的磁势平衡，，绕组采用曲折形接线绕组采用曲折形接线。
由于是短时有负载运行于是短时有负载运行，，电流密度可选大些电流密度可选大些。
Ｂ这种变压器在电网正这种变压器在电网正常运行时常运行时常运行时，，长期处于空载状态长期处于空载状态，，空载损耗应尽可能小些耗应尽可能小些，，在电网电压允许升高的范围内在电网电压允许升高的范围内，，其铁心也要处于不饱和状态饱和状态；；也要求避免磁路饱和也要求避免磁路饱和，，所以所以，，铁心的磁通密度要取小些铁心的磁通密度要取小些。
Ｃ流过这种变压器绕组的负载电流是零序电流流过这种变压器绕组的负载电流是零序电流，，所以变压器的零序阻抗是较重要的零序阻抗是较重要的，，一般每相零序阻抗的不平横度要小二 接地变压器的参数与标注接地变压器的参数与标注接地变压器的参数与标注10KV 10KV 级接地变压器主要数据如下（6.3KV 级没标） SJD9SJD9---------100/10 _0.4 (100/10 _0.4 (100/10 _0.4 (带二次绕组带二次绕组带二次绕组) ) ) SJD9SJD9SJD9---------100/10 (100/10 (100/10 (不带二不带二次绕组次绕组))与普通变压器一样与普通变压器一样 也由下列参数进行描也由下列参数进行描述述： 序号序号序号 型号型号额定一次电压定一次电压 额定中性点电流额定中性点电流 额定容量额定容量 零序阻抗零序阻抗 绝缘水平绝缘水平 联结组别组别 重量重量（（kg kg）） 外型尺寸外型尺寸 轨距轨距（KV KV）） （A ） （KVA KVA）） 多一相参数多一相参数：：零 序阻抗（Ω/ / 相相） （KV KV）） 它参照标准它参照标准：：GB10229 IEC289 ZBK41003 SBK/QB0三． 系统短路运行工况系统短路运行工况三 接地变联结方式接地变联结方式接地变联结方式：：常用方式为常用方式为Znyn11 Znyn11 Zn 方式方式接地变压器相量及电压关系推导接地变压器相量及电压关系推导：：电压关系推导电压关系推导：：由向量图由向量图知：根据正弦定理Ubc 2/S i n30=Uob /S i n120 n120 （（1）Ubc 2= Uob *S i n30/ S i n120= Uob /SQ RT 3 3 （（2） 由于线电压是相电压的根号由于线电压是相电压的根号3倍，所以所以：：Uob=U 线/ SQ RT 3 3 （（3） 将式（3）代入式（2）化简则有简则有：：Ubc 2= U 线/3/3在Z 接变压器中接变压器中，，高压半相线圈的相电压==线电压的1/31/3 其中参数说明： Ubc 2 2 为为Z 接变压器高压半相线圈相电压相线圈相电压 Uob 为为Z 接变压器高压整相线圈相电压相线圈相电压 U 线 为为Z 接变压器高压整相线圈线电压相线圈线电压四 接地变压器参考图片五 接地变压器短路容量接地变压器短路容量问题根据IEEC IEEC 规定的规定的C62.92.3标准关于过载系数的规定标准关于过载系数的规定，，换算变压器的短时容量与持续容量的规定容量的规定：：计算如下如下 过载时间 （短时容量短时容量//持续容量容量））倍数101010s s10.510.5 606060s s4.74.74.7 101010min min min2.62.62.6 303030min min min1.91.91.9 11h 1.41.41.4计算举例：11．一台接地变压器接有10欧姆，600安接地电阻接地电阻，，变压器高压侧额定线电压10.5千伏，计算变压器短时与持续容量容量？？答： 变压器中性点允许短路电流变压器中性点允许短路电流变压器中性点允许短路电流 600安，则流过每相的则流过每相的绕组绕组的短路的短路电流电流=600/3=200安该变压器短时容量为变压器短时容量为：：S 短时容量=1.732*10.5*200=3637KVA KVA在小电阻接地系统中在小电阻接地系统中在小电阻接地系统中，，接地变压器与接地电阻允许10s ，查表过载系数为10.5，则换到持续运行变压器容量为运行变压器容量为：：S 额定容量= S 短时容量短时容量//过载系数=3637/10.5=346KVA 346KVA 设计取 3350KVA 0KVA 即： 3350KVA 的变压器可满足，系统承受600安的电流持续10 s 情况下短路运行况下短路运行。
第二部分第二部分 接地变的设计接地变的设计接地变的设计参数选取参数选取参数选取1. 电流密度的选取电流密度的选取：：带二次负载的变压器带二次负载的变压器，，按正常变压器选取值选：对铜线：油变《3.3.00 干变干变《2.82.8对铝线：油变《2.1 2.1 干变干变《1.81.8不带二次负载的变压器不带二次负载的变压器：：对铜线：油变《3.23.2 干变干变《2.92.9对铝线：油变《2.2 2.2 干变干变《1.91.92 铁心截面带二次负载的变压器带二次负载的变压器带二次负载的变压器，，按正常变压器选取值选不二次负载的变压器不二次负载的变压器，，按正常变压器容量1/2或2/3选取选取3 磁密选取磁密选取对油变或干变油变或干变，，按正常设计的磁密值9393～～95%选取选取，，保证特殊情况下不过激磁4. 温升的控制对油变或干变油变或干变：： 线圈线圈温升比正常控制低6-10K 10K ，，油顶层温升<=50K 0K5. 零序电抗值：（推荐值，用户要求按用户）10KV 10KV 88—18欧姆(允许正负10%偏差)2020--35KV 10—25欧姆(允许正负10%偏差)6. 6. 空载损耗空载损耗空载损耗用用户有要求有要求，，按用户要求要求，，没有则按同容量的S9系列产品高1010～～20%20%对干变干变，，没有则按同容量的S9系列产品高1010～～20%20%6. 空载电流空载电流：：用用户有要求有要求，，按用户要求要求，，没有则按同容量的S9系列产品对干变干变，，没有则按同容量的S9系列产品要求要求。
7 负载损耗负载损耗：： 用用户有要求有要求，，按用户要求要求，，没有则按同容量的S9系列产品高1010～～20%20%对干变干变，，没有则按同容量的S9系列产品要求要求8 零相出线截面要求要求 用用户有要求有要求，，按用户要求要求。
没有要求没有要求按常按常规容量变压器的量变压器的相相电 流1.1.33～1.5倍选取选取..9. 9. 线圈结线圈结构： 二次侧放内，Z 接高压双半只线圈结构，对油变常用是辐向排列对干变常用是分段轴向排列。
10. 安装轨距及其它轨距及其它：： 油变参照油变参照国家标准要求标准要求11. 干变的风机及外壳： 首先按用户的要求的要求，，《250KVA 常不配置第三第三部分部分部分 接地变计算方法接地变计算方法接地变计算方法1 1 铁心及空载铁心及空载损耗损耗、负载负载损耗损耗温升按升按通用通用通用常规方法常规方法计算.2. 绝缘距离的选取原则上按同规格的普通的普通变选取变选取变选取，，结合工艺安全系数在同规格的变压器上加1.11.1～～1.21.200倍3. Z 接高压线圈匝数计算：变压器为SJD SJD--------- Znyn11 假设高压系统线电压U ,低压U 2V V低压每匝伏数为et : 曲折半部分线圈分线圈相相电压电压：：==U 线/3 /3 半部分线圈匝数= U 线/（3*et ） 全部分匝数=2 U / /（（3*et ）举例 以SJD —315/35~0.38 Znyn11 0.38 Znyn11 系统线电压系统线电压35000V ,低压380V 380V若低压34匝： et=380/380/（（1.732*3434））=6.4527曲折半部分线圈匝数：W 半==35000/(3*6.4527)=18081808W=2* W 半=2*1808=3616匝4 零序零序电电抗计算：（（1）Z 接高压双半线圈辐向排 每相零序电抗按下列每相零序电抗按下列公式计算U k =49.6*f*w*w**f*w*w*∑∑D *ρ/(H k *100000000)100000000) （（单位：欧姆）∑D =a 1* r 1/3+a 12*r 12+a 2*r 2/3 2/3 （（单位：平方厘米）H k :绕组电抗高绕组电抗高，，ρ：洛氏系数系数 W: 绕组半部分匝数 f ：频率a 1、 a 2： 两半部分绕组辐向宽 r 1、 r 2两半部分绕组平均半径a 12 12 绕组绕组间空道辐向宽 r 1212：：绕组空道平均半径以上尺寸单以上尺寸单位均为厘米（（2）高压双半线圈辐向排，低压在内侧或中间Ux %=0.5(Ux 12+Ux 13)13)---0.167Ux 2323Ux 12: 低压线圈与高压第1半线圈的电线圈的电抗抗Ux 13: 低压线圈与高压第2半线圈的线圈的电抗电抗电抗Ux 2323：： 高压线圈两个半相线圈间的电抗电抗5 变压器线圈结变压器线圈结构布置方式方式常规油变常规油变常规油变：：(1)(1)带二次带二次侧： 采用采用采用（（辐向）低压+主油道+高压1 +油道+高压2(2)(2)(2)不带二次不带二次侧： 采用采用（（辐向） 高压 1 +油道+高压2常规干变常规干变常规干变：： 考虑浇注方便： 采用轴向分裂式，中间垫气道，见图对高零序阻抗变压器高零序阻抗变压器：： 采用采用采用 高压1+油道+低压线圈+油道+高压26 高压引线高压引线高压引线 油变油变油变参照参照参照下图下图下图出线方式出线方式出线方式，，分半线圈绕向相同相同。