接地变压器技术资料

接地变

我国电力系统中，的6kV、10kV、35kV电网中一般都采用中性点不接地的运行方式。电网中主变压器配电电压侧一般为三角形接法，没有可供

接地电阻的中性点。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，对用户继续工作影响不大，并且电容电流比较小

（小于10A）时，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。中国电力研学论坛但是随着电力事业日益的壮大和发展，这中简单的方式已不在满足现在的需求，现在城市电网中电缆电路的增多，电容电流

越来越大（超过10A），此时接地电弧不能可靠熄灭，就会产生以下后果。

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，拨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。为了防止上述事故的发生，为系统提供足够的零序电流和零序电压，使接地保护可靠动作，需人为建立一个中性点，以便

在中性点接入接地电阻。为了解决这样的办法.接地变压器（简称接地变）就在这样的情况下产生了。接地变就是人为制造了一个中性点接地电

阻，它的接地电阻一般很小（一般要求小于5欧）。

另外接地变有电磁特性，对正序负序电流呈高阻抗，绕组中只流过很小的励磁电流。由于每个铁心柱上两段绕组绕向相反，同心柱上两

绕组流过相等的零序电流呈现低阻抗，零序电流在绕组上的压降很小。也既当系统发生接地故障时，在绕组中将流过正序、负序和零序电流。

该绕组对正序和负序电流呈现高阻抗，而对零序电流来说，由于在同一相的两绕组反极性串联，其感应电动势大小相等，方向相反，正好相互

抵消，因此呈低阻抗。接地变的工作状态，由于很多接地变只提供中性点接地小电阻，而不需带负载。所以很多接地变就是属于无二次的。接

地变在电网正常运行时，接地变相当于空载状态。但

是，当电网发生故障时，只在短时间内通过故障电流，中性点经小电阻接地电网发生单相

接地故障时，高灵敏度的零序保护判断并短时切除故障线路，接地变只在接地故障至故障线路零序保护动作切除故障线路这段时间内起作用，

其中性点接地电阻和接地变才会通过IR=

（U为系统相电压，R1为中性点接地电阻，R2为接地故障贿赂附加电阻）的零序电路。根据上述分析，接地变的运行特点是；长是空载，

短时过载。

总之，接地变是人为的制造一个中性点，用来连接接地电阻。当系统发生接地故障时，对正序负序电流呈高阻抗，对零序电流呈低阻抗

性使接地保护可靠动作。

变电站内现在一般采用的接地变压器有两个用途，1.供给变电站使用的低压交流电源，2.在10kV侧形成人为的中性点，同消弧线圈相结合，用于10kV发生接地时补偿接地电容电流，消除接地点电弧，其原理如下：

三相电网各相导线之间及各相对地之间，沿导线全长都分布有电容。当电网中性点不是死接地时，单相接地相的对地电容为零，另外两相的对地电压升高到√

3倍。相电压升高并未超过安全电压设计的绝缘强度，但是会导致其对地电容的增加。单相接地时电容电流为正常运行时一相对地电容电流的3倍。

当该电容电流较大时，较易引起间歇电弧，对电网的电感和电容的震荡回路产生过电压，其值可达2.5到3倍的相电压。电网电压越高，由其引起的过电压危险越大。因此只有60KV以下的供电系统的中性点才可不接地，因为它们的单相接地电容电流不大。否则，应通过接地变压器将中性点经阻抗接地。

当变电站主变压器一侧（如10KV侧）为三角形或星形接线，当单相对地电容电流较大时，由于没有中性点可接地，则需要采用一台接地变压器使电网形成人为的中性点，以便经消弧线圈接地，使电网形成人为中性点，这就是接地变压器的作用。在电网正常运行时接地变压器承受电网的对称电压，仅流过很小的励磁电流，处于空载运行状态，其中性点对地电位差为零（忽略消弧线圈的中性点位移电压），此时消弧线圈没有电流流过。假设Ｃ相对地短路时，三相不对称分解出来的零序电压，汇合后流经消弧线圈入地。其作用与消弧线圈一样，即它所产生的感性电流补偿了接

地电容电流，消除了接地点的电弧。

作者简介：陈晓华（1970-），男，福建漳州人，大学本科，工程师，主要研究方向：电气自动化。

摘要:近年来,福建某地区电网中多次发生110kV变电站接地变压器保护误动事故，严重影响了该地区电网的稳定运行,为了找出问题的所在,分析了引起接地变压器保护误动的原因，并采取相应的措施，阻止类似事故的再次发生，并为其他地区电网提供借鉴。

关键词:110kV变电站；接地变压器保护；误动原因分析；措施

目前110kV变电站10kV馈线越来越多地采用电缆出线，以致10 kV系统单相对地电容电流大幅度增加。为抑制单相接地时产生的过电压幅值，110kV变电站10kV电网系统开始加装接地变压器，构成低阻接地接线方式，形成一条零序电流的通道，以便当10 kV系统发生接地时，根据接地点所在位置，由相应零序保护有选择性动作将接地故障隔离，以防电弧重燃引发过电压，保证电网设备安全供电。

某地区电网，于2008年开始将110kV变电站10kV电网系统改造为低阻接地接线方式，加装了接地变压器

和接地变压器保护设备，实现了10 kV系统任意馈线发生接地故障时，能快速切除故障，减少了对电网的影响。然而，近段时间，该地区电网有五个110kV变电站先后发生了多次接地变压器保护误动事故,造成变电站停电，严重影响了该地区电网的稳定运行, 因此，为了阻止类似事故的再次发生，维护地区电网的安全稳定，找出原因，采取措施是非常必要的。

1接地变压器保护误动原因分析

10kV馈线发生接地短路故障时，安装在110kV变电站的故障线路零序保护首先启动，切除故障线路，当不能正确切除时，由接地变压器的零序保护越级切除母联开关和主变压器两侧开关，从而隔离故障对系统的影响。所以防止接地变压器保护误动，10kV馈线保护及开关的动作正确性是保证电网安全至关重要的，从该地区电网五个110kV变电站发生的接地变压器保护误动事故统计分析,引起接地变压器保护误动的主要原因也是10kV馈线不能正确切除接地故障所引起的。

10kV馈线零序保护的构成原理：馈线零序CT采样→馈线保护启动→开关动作跳闸，从10kV馈线零序保护的构成原理可以看出，零序CT、馈线保护、开关是保护正确动作的关键元件，下面就从这几个方面分析