Znyn-曲折接线接地变压器的原理
变压器接线方式的区别及原理
变压器接线方式的区别及原理
Dyn11接法：高压侧三角形，低压侧星形，且有中性线抽头，高压与低压有一个30度的相位差。
Yyn0 接法：高压侧星形，低压侧也是星形，且有中性线抽头，高压与低压没有相位差。
另外补充如下知识：
变压器高低压有3种连接方式：星型、三角形和曲折形联结。
对高压绕组分别用符号Y、D、Z（大写）表示；对中压和低压绕组分别用y、d、z（小写）表示。
有中性点引出时分别用YN、ZN（高压中性点）和yn、zn（低压中性点）表
示。
自耦变压器有公共部分的两绕组中额定电压低的一个用符号a表示。
变压器按高压、中压和低压绕组联结的顺序组合起来就是绕组的联结组。
例如：高压为Y，低压为yn联结，那么绕组联结组为Yyn。
加上时钟法表示高低压侧相量关系就是联结组别。
常用的三种联结组别有不同的特征：
1 Y联结：绕组电流等于线电流，绕组电压等于线电压的1/√3，且可以做成分级绝缘；另外，中性点引出接地，也可以用来实现四线制供电。
这种联结的主要缺点是没有三次谐波电流的循环回路。
2 D联结：D联结的特征与Y联结的特征正好相反。
3 Z联结：Z联结具有Y联结的优点，匝数要比Y形联结多15.5%，成本较大。
浅析Z型接地变压器原理及应用
工程技术DOI：10.16660/ki.1674-098X.2018.08.069浅析Z型接地变压器原理及应用①范须露 田小禾 杨赫 王第成(国网天津电力经济技术研究院 天津 300171)摘 要：Z 型接地变压器由于其良好的电气特性在电网中得到了日趋广泛的应用。
介绍Z 型接地变压器的典型接线形式和绕组结构特点，采用磁路分析的方式来深入剖析其工作原理和电气特征，并结合工程应用情况，分析了在两种典型的接线方式下，接地变压器对变电站运行方式及保护动作逻辑带来的影响。
关键词：接地变压器 零序阻抗 保护中图分类号：TM63 文献标识码：A 文章编号：1674-098X(2018)03(b)-0069-03①作者简介:范须露(1988—),男，汉族，辽宁盖县人，硕士，工程师，研究方向:变电设计与运维、配网规划设计。
田小禾(1987—),女，满族，河北迁西人，硕士，工程师，研究方向:变电设计、微电网。
王第成(1988—),男，汉族，天津人，硕士，工程师，研究方向:变电设计与运维。
杨赫(1992—),男，蒙古族，山东烟台人，硕士，工程师，研究方向:变电设计与运维。
近年来，受城区规划、环保及场地等条件的制约，电缆馈线的应用越来越广泛，使得配网系统的对地电容电流大幅增加[1]。
当电容电流大到一定程度时，容易导致单相接地故障发展成为相间短路、P T 高压熔断器熔断等现象。
针对以上问题，主要有两种限制方案：一种是供电变压器中性点采用经消弧线圈接地方式，对容性电流进行补偿；另一种则是采用小电阻接地方式，加速泄放线路中的残余电荷，促使接地电弧熄灭。
由于经消弧线圈接地系统存在单相接地时产生严重过电压、故障电流偏小造成故障定位难、消弧线圈自动跟踪补偿困难等问题，经小电阻接地方式得到了越来越广泛的应用。
接地变压器的形式有很多种，其中Z型变压器由于其特有的结构形式得到了广泛的应用[2]。
目前，Z型接地变压器的相关文献有很多，但还缺少针对其结构特点和工作原理的介绍，本文将从磁路分析的角度，深入剖析Z型接地变压器的结构及其工作原理，并详细介绍其工程应用情况。
接地变压器工作原理
接地变压器工作原理
接地变压器是一种用于电力系统中的重要设备，其主要作用是将系统中的中性
点接地，以确保系统的安全运行。
接地变压器的工作原理是通过将系统中的中性点接地，将不平衡的电流引入地，从而实现系统的保护和安全运行。
接地变压器通常由高压绕组、低压绕组和中性点接地设备组成。
在正常情况下，接地变压器的中性点是不接地的，但当系统中出现故障导致中性点电压上升时，接地变压器就会发挥作用。
当中性点电压上升到一定程度时，接地变压器会自动接通，将中性点接地，从而将不平衡的电流引入地，避免电压继续上升，保护系统设备和人身安全。
接地变压器的工作原理可以用一个简单的电路模型来解释。
假设系统中有一个
不平衡的负载，导致中性点电压上升。
在这种情况下，接地变压器就起到了一个类似于电阻的作用，将不平衡的电流引入地。
通过这种方式，接地变压器可以有效地保护系统设备，防止电压过高对设备造成损坏，同时也可以保护人身安全，避免触电事故的发生。
除了保护作用，接地变压器还可以用于系统的故障检测和定位。
当系统中出现
接地故障时，接地变压器可以将故障电流引入地，从而实现故障的及时检测和定位。
这对于系统的维护和修复具有重要意义，可以减少故障对系统运行的影响，提高系统的可靠性和稳定性。
总之，接地变压器是电力系统中一项非常重要的设备，其工作原理是通过将系
统中的中性点接地，将不平衡的电流引入地，保护系统设备和人身安全，同时也可以用于故障检测和定位。
在电力系统中，接地变压器的作用不可替代，其工作原理的理解对于系统的安全运行具有重要意义。
浅谈接地变压器在风电场的应用
浅谈接地变压器在风电场的应用摘要：通过阐述接地变压器的架构、接线方式和工作原理，说明接地变压器在风电场的应用，为解决风电场出现的大规模风机脱网事故提供参考。
关键词：接地变压器、风机脱网、小电流接地系统、接地故障1前言2011年2月24日,甘肃酒泉桥西第一风电场场内升压站35kV馈线电缆头发生故障，导致系统电压大幅跌落，波及该地区11个风场，引发598台风电机组脱网,占在运风机的48.78%,西北电网在64 s内损失出力840.43 MW，西北主网频率最低跌至49.854Hz。
该事故是我国风电事故中由于35kV馈线故障引起风电机组大规模脱网的典型事故，类似事故还有“西北4.17”事故，“西北4.3”事故，“张北4.17”事故，均是由于主变低压侧故障导致的大规模风机脱网事故，对风电场和电网的安全运行带来了严重影响。
经过对以上事故的分析发现，发生事故的风电场低压侧采用不接地运行方式，单项故障不能快速切除，是导致故障恶化，事故扩大的主要原因。
[1]我国风电场35kV侧一般都采用中性点不接地的运行方式，属于小电流接地系统，系统电容电流大到一定程度时，对接地故障所产生的接地电流及其弧光间隙过电压将最终不能自熄，危及系统安全，导致事故扩大，因此必须加以限制。
目前，对接地电流及其弧光间隙过电压的限制主要有2种措施：一种是在变电站中的电源变压器中性点经消弧线圈接地，对接地电流进行感性补偿，使接地电弧瞬间熄灭，达到限制弧光间隙过电压的目的，这种接地方式适用于以架空线路为主，电缆较少，电容电流比较小的风电场；另一种是在变电站中的电源变压器中性点经接地电阻接地，在接地点注入电阻性电流，改变接地电流相位，加速泻放回路中的残余电荷，促使接地电弧自熄，达到限制弧光间隙过电压的目的，这种接地方式适用于电缆长度较大，电容电流比较大的风电场。
同时，这种措施还可提供足够的零序电流和零序电压，使接地保护可靠动作。
但是风电场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，因而需要采用专用接地变压器，做一个人为中性点连接消弧线圈或接地电阻。
接地变压器最全讲解!从分类到接线方式,值得收藏!
接地变压器最全讲解!从分类到接线方式,值得收藏!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。
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。
■国内外使用现状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。
接地变压器的原理
接地变压器的原理
接地变压器是一种特殊的变压器，主要用于改变电源的电压和地
电位之间的电势差，从而保护使用电器的安全和操作可靠。
其原理如下：
接地变压器的输入和输出是通过独立的绕组相连的，而且两个绕
组之间也有电绝缘。
这样就实现了输入端和输出端之间的电气隔离。
同时，为了使输出端的电位与地面电位之间保持相等，接地变压器的
中心点也接地，从而实现了输入端和输出端的相互隔离，并消除了地
电位差的影响。
具体来说，接地变压器的输入绕组连接到电网，输出绕组连接到
使用电器。
电网的电压为230V，使用电器的电压为110V。
接地变压器
所具有的绕比为2:1，即输入端电压为230V，输出端电压为115V。
同时，接地变压器的中心端和地面直接接触，这样就能够消除地电位差，并保证输出端电位与地面电位之间的电势差为0V。
接地变压器的主要功能是隔离电源和使用者的电路，从而消除地
线搭线和地电位差的干扰。
该设备一般用于计算机、通信设备、医疗
器械、精密电器等对电气隔离和地位稳定要求比较高的场合。
变压器的星型接线原理
变压器的星型接线原理变压器是一种通过电磁感应原理来实现将交变电压升降传递的电气设备。
变压器的接线方式主要有两种，分别是星型接线和三角形接线。
本篇文章将详细介绍变压器的星型接线原理。
星型接线也被称为Y型接线，它是一种将变压器的三个相绕组分别连接在一起的接线方式。
在星型接线中，每个相绕组的一个相端连接在一起，形成一个共点，而另一个相端则分别连接到电源和负载。
如下图所示，变压器的三个相绕组分别为A、B、C。
它们的一个相端（A1、B1、C1）连接在一起，形成一个共点N，作为中性点；而另一个相端（A2、B2、C2）则分别连接到电源和负载。
____________ ____________A1 A2 B1 B2\ \__________/ / \ \__________/ /\____________/ \____________/N C1在星型接线中，共点N作为变压器的中性点，常用于限制电流。
在许多情况下，中性点会连接到地，形成星-地接线方式。
星-地接线方式可以提供额外的保护，降低接地故障的风险，提高系统的可靠性。
星型接线的主要特点和优势如下：1. 低电压接线。
星型接线实际上是将变压器的高电压绕组和低电压绕组相连，从而实现变换电压。
在星型接线中，高电压绕组的相端与低电压绕组的一个相端连接在一起，共同使用这个相点。
由于低电压绕组的电流较大，其相端连接到负载，而高电压绕组的相端连接到电源。
2. 等值阻抗。
在星型接线中，变压器的三个相绕组对称连接在一起，使得三个相绕组之间的阻抗相等，实现了等值阻抗的条件。
这有助于在三相系统中保持相电流的平衡分配，减少绕组过热和影响系统运行的不平衡现象。
3. 中性点的引出。
星型接线使得变压器的中性点N直接引出，方便测量和连接。
在中性点引出的同时，也为接地提供了便捷的条件。
4. 可调整中性点电压。
星型接线中，中性点N连接在低电压绕组上，使得可以通过连接或断开中性点的方法实现对中性点电压的调整。
城市轨道交通中压供电系统接地方式分析
城市轨道交通中压供电系统接地方式分析摘要：我国城市轨道交通供电系统中较多使用集中式供电系统，其中压电网普遍使用全电缆网络，单相接地故障电流较大。
本文通过具体的技术分析，论述了城轨交通供电系统中压电网使用低电阻接地系统的必要性，分析了接地系统各项参数的选择要求。
举例说明了低电阻接地系统在深圳地铁5号线中压电网中的应用，对接地系统各项参数进行了计算校验，并提出了可行的建议。
关键词：城市轨道交通中压电网低电阻接地系统1引言我国城市轨道交通供电系统一般采用集中式、分散式和混合式三种供电方式，其中采用得较多的是集中式供电。
集中式供电系统的主变电所进线电压一般为110kV，经降压后变成35kV或10kV（即通称的城轨交通供电中压电网），供牵引变电所与降压变电所。
集中式供电，有利于城市轨道交通供电形成独立体系，便于管理和运营。
上海、广州、深圳、南京、香港地铁等即为集中式供电方案。
中压电网是轨道交通供电系统中主变电所(或电源开闭所)与牵引供电系统、动力照明供电系统间相互连接的重要环节。
通过中压电缆网络，纵向连接上级主变电所和下级牵引变电所、降压变电所，横向把全线的各个牵引变电所、降压变电所连接起来。
2中性点接地根据《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》（DL/T 620-2016）的定义，电阻接地系统（Resistancegroundedsystem）是指系统中至少有一根导线或一点(通常是变压器或发电机的中性线或中性点)经过电阻接地。
电阻接地通常分为高电阻接地和低电阻接地。
2.1 低电阻接地低电阻接地系统为获得快速选择性继电保护所需的足够电流，一般采用接地故障电流为100A～1000A。
对于一般系统，限制瞬态过电压的准则是(R0／X0)≥2，其中X0是系统等值零序感抗[2]。
设计低电阻接地系统，需选择一个合适的故障电流水平，进而根据计算出的系统零序电抗，确定一个合适的接地电阻值。
2.2 接地变压器原理对于10kV、35kV中压电网，往往是110kV或220kV高压电网经星形三角形接线降压变压器供电，中压电网不具有可以接地用的中性点。
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Znyn 曲折接线接地变压器的原理
变压器的接线方式除了Y/ Y、Y/Δ,Δ/Δ等几种外,还有些比较特殊的接线方式,例如曲折接线,通常用Z 来表示,有人将它称为“千鸟接法”,但多数都称为曲折接线法。
曲折接线的变压器既具有三角型接线变压器可以承担单相负荷的特点,同时也有星形接线变压器具有的中性点的特点。
但同普通的Y/ Y形接地变压器比较,它具有普通接地变压器所不具有的优点,曲折接线变压器的零序阻抗小,更适合做接地变压器使用,能够更好的配合消弧线圈使用。
由于曲折接线变压器有同普通变压器的不一样性,因此,本文主要就其原理、特性以及在试验中注意的问题进行分析。
1曲折接线变压器的原理及结构特点
1. 1 原理
曲折接线变压器通常有Znyn11（图1）或Znyn1 （图3）2 种接法。
这里以Znyn11 接线来加以叙述。
曲折接线变压器由所用变负载和消弧线圈负载组成。
高压绕组的每相线圈分成匝数相等的2 部分,分别依次套装于三相铁心的上、下2 铁心柱上,如图1 所示。
上半部分线圈是带调压分接的主绕组;下半部分是具有移相作用的移相绕组,移相绕组与调压绕组在每相上具有60°的相位关系,如图2 所示。
其有关原理如下:
在图1中,AA′,BB′,CC′为高压带调压主绕组; A′O ,B′O ,C′O 为高压移相绕组; ao ,bo ,co 为低压绕组,如图2 所示。
依据余弦定理得：UAO 2= U2 AA 2′+ U2A′O 2 + UAA′×UA′O
UBO 2= U2 BB 2′+ U2B′O 2+ UBB′×UB′O ,
UCO 2 = U2CC 2′+ U2C′O 2+ UCC′×UC′O ,
式中: UAO ——A 相相电压;
UOB ——B 相相电压;
UCO ——C 相相电压;
UAA’——A 相主绕组电压;
UBB’——B 相主绕组电压;
UCC’——C 相主绕组电压;
UA′O ——A 相移相绕组电压;
UB′O ——B 相移相绕组电压;
UC′O ——C 相移相绕组电压。
依据余弦定理得低压为
Uab = 3 ×Uao , Ubc = 3 ×Ubo , Uca = 3 ×Uco 。
1. 2 结构特点
在运行过程中,当变压器通过一定大小零序电流时,在同一铁心柱上的2 个单绕组的电流方向相反且大小相等,使得零序电流产生的磁势正好相反抵消,从而使零序阻抗也很小。
在发生故障时,接地变压器中性点过补偿电容电流,呈现感性,由于有很小的零序阻抗,使零序电流通过时,产生的阻抗压降尽可能的小,以保证系统的安全。
但在制造过程中高压绕组的上下包的匝数和几何尺寸不可能完全相等,使得零序电流产生的磁势不可能正好相反抵消,还是产生了一定的零序阻抗,通常在6～10Ω左右,相对于星形接线的变压器的零序阻抗600Ω而言,其优势不言而喻。
此外,曲折接地变压器还可以使空载电流和空载损耗尽可能小。
同普通星形接线变压器比较,由于曲折接线变压器的一相是由2 个铁心柱的绕组组成,结合其向量图可知,与普通星形接线变压器比较,当电压相同时要多绕2/ 3 = 1. 16 倍匝数的线圈,因此,就决定了其磁通密度要比星形接线变压器高1. 16 倍。