接地變壓器的作用及接線

1、1接地變壓器的作用接地變壓器的作用我國(guó)電力系統(tǒng)中，的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(méi)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)，線電壓三角形仍然保持對(duì)稱，對(duì)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(duì)提高供電可靠性，減少停電事故是非常有效的。但是隨著電力事業(yè)日益的壯大和發(fā)展，這中簡(jiǎn)單的方式已不

2、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(lái)越大（超過(guò)10A），此時(shí)接地電弧不能可靠熄滅，就會(huì)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(huì)產(chǎn)生弧光接地過(guò)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(zhǎng)，會(huì)對(duì)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），由于持續(xù)電弧造成空氣的離解，破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(guò)電壓，容易燒壞電壓互感器并引起

3、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。為了解決這樣的辦法.接地變壓器（簡(jiǎn)稱接地變）就在這樣的情況下產(chǎn)生了。接地變就是人為制造了一個(gè)中性點(diǎn)接地電阻，它的接地電阻一般很?。ㄒ话阋笮∮?歐）。另外接地變有電磁特性，對(duì)正序、負(fù)序電流呈高阻抗，繞組中只流過(guò)很小的勵(lì)磁電流

4、。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(guò)相等的零序電流呈現(xiàn)低阻抗，零序電流在繞組上的壓降很小。也既當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生接地故障時(shí)，在繞組中將流過(guò)正序、負(fù)序和零序電流。該繞組對(duì)正序和負(fù)序電流呈現(xiàn)高阻抗，而對(duì)零序電流來(lái)說(shuō)，由于在同一相的兩繞組反極性串聯(lián)，其感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小相等，方向相反，正好相互抵消，因此呈低阻抗。接地變的工作狀態(tài)，由于很多接地變只提供中性點(diǎn)接地小電阻，而不需帶負(fù)載。所以很多接地變就是屬于無(wú)二次的。接地變?cè)陔娋W(wǎng)正常運(yùn)行時(shí)，

5、接地變相當(dāng)于空載狀態(tài)。但是，當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生故障時(shí)，只在短時(shí)間內(nèi)通過(guò)故障電流，中性點(diǎn)經(jīng)小電阻接地電網(wǎng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，高靈敏度的零序保護(hù)判斷并短時(shí)切除故障線路，接地變只在接地故障至故障線路零序保護(hù)動(dòng)作切除故障線路這段時(shí)間內(nèi)起作用，其中性點(diǎn)接地電阻和接地變才會(huì)通過(guò)IR=（U為系統(tǒng)相電壓，R1為中性點(diǎn)接地電阻，R2為接地故障回路附加電阻）的零序電路。根據(jù)上述分析，接地變的運(yùn)行特點(diǎn)是；長(zhǎng)時(shí)空載，短時(shí)過(guò)載?？傊拥刈兪侨藶榈闹圃煲粋€(gè)中性點(diǎn)，用來(lái)連

6、接接地電阻。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生接地故障時(shí)，對(duì)正序負(fù)序電流呈高阻抗，對(duì)零序電流呈低阻抗性使接地保護(hù)可靠動(dòng)作。3的。1、接地變壓器保護(hù)誤動(dòng)原因分析：、接地變壓器保護(hù)誤動(dòng)原因分析：10kV饋線發(fā)生接地短路故障時(shí)，安裝在110kV變電站的故障線路零序保護(hù)首先啟動(dòng)，切除故障線路，當(dāng)不能正確切除時(shí)，由接地變壓器的零序保護(hù)越級(jí)切除母聯(lián)開(kāi)關(guān)和主變壓器兩側(cè)開(kāi)關(guān)，從而隔離故障對(duì)系統(tǒng)的影響。所以防止接地變壓器保護(hù)誤動(dòng)，10kV饋線保護(hù)及開(kāi)關(guān)的動(dòng)作正確性是保證電網(wǎng)安全

7、至關(guān)重要的，從該地區(qū)電網(wǎng)五個(gè)110kV變電站發(fā)生的接地變壓器保護(hù)誤動(dòng)事故統(tǒng)計(jì)分析引起接地變壓器保護(hù)誤動(dòng)的主要原因也是10kV饋線不能正確切除接地故障所引起的。10kV饋線零序保護(hù)的構(gòu)成原理：饋線零序CT采樣→饋線保護(hù)啟動(dòng)→開(kāi)關(guān)動(dòng)作跳閘，從10kV饋線零序保護(hù)的構(gòu)成原理可以看出，零序CT、饋線保護(hù)、開(kāi)關(guān)是保護(hù)正確動(dòng)作的關(guān)鍵元件，下面就從這幾個(gè)方面分析引起接地變壓器保護(hù)誤動(dòng)的原因。①零序CT誤差引起接地變壓器保護(hù)誤動(dòng)。當(dāng)10KV饋線發(fā)生接地

8、短路故障時(shí)，故障線路零序CT檢測(cè)到故障電流，對(duì)應(yīng)的饋線零序保護(hù)首先啟動(dòng)切除故障線路，同時(shí)接地變壓器的零序CT也檢測(cè)到故障電流，保護(hù)啟動(dòng)，為了遵循選擇性的原則，實(shí)現(xiàn)10kV饋線保護(hù)優(yōu)先動(dòng)作，10kV饋線零序保護(hù)電流和時(shí)間整定值要比接地變壓器保護(hù)小。根據(jù)現(xiàn)行變電站運(yùn)行數(shù)據(jù)可知，接地變：一次電流75A、1.5s切10kV分段、1.8s閉鎖10kV自投、2.0s切變低、2.5s切兩側(cè)；10kV饋線：一次電流60A、1.0s切開(kāi)關(guān)。但由于各種原因

9、，CT難免有誤差，如果接地變壓器的零序CT10％的誤差，饋線的零序CT10％的誤差，兩者的實(shí)際電流動(dòng)作值為67.5A和66A，幾乎相等，只依靠時(shí)間選擇，當(dāng)發(fā)生10KV饋線接地時(shí)，就很容易造成接地變零序過(guò)流越級(jí)動(dòng)作。②電纜屏蔽層接地線不正確，引起接地變壓器保護(hù)誤動(dòng)。110kV變電站10kV饋線都采用帶屏蔽層的電纜，且電纜屏蔽層在兩端同時(shí)接地，這是一種有效的電磁抗干擾措施，10KV饋線零序CT都是用穿心式，零序CT穿過(guò)電纜安裝于開(kāi)關(guān)柜電纜出

10、線處，利用電磁感應(yīng)原理，接地短路故障時(shí)產(chǎn)生的不平衡電流，在零序CT上感應(yīng)到電流從而使保護(hù)裝置動(dòng)作，然而，電纜屏蔽層兩端接地后，流過(guò)電纜屏蔽層的感應(yīng)電流也將會(huì)在零序CT上感應(yīng)到電流，如果不采取措施，將影響到饋線零序保護(hù)不能正確動(dòng)作，從而引起接地變壓器保護(hù)越級(jí)動(dòng)作。③10kV饋線保護(hù)拒動(dòng)，引起接地變壓器保護(hù)誤動(dòng)。目前電網(wǎng)系統(tǒng)廣泛應(yīng)用微機(jī)型保護(hù)裝置，保護(hù)性能大大提高，但保護(hù)裝置生產(chǎn)廠商和型號(hào)也比較多，產(chǎn)品質(zhì)量和技術(shù)參差不一，散熱能力差也是其一

11、大弊端，裝置故障時(shí)有發(fā)生，從110kV變電站保護(hù)設(shè)備故障統(tǒng)計(jì)表明，10KV饋線保護(hù)裝置的電源插件、采樣插件、CPU插件和跳閘出口插件最容易出現(xiàn)故障。所以一旦它們出現(xiàn)故障又未即時(shí)處理，保護(hù)有可能拒動(dòng)，造成接地變壓器保護(hù)誤動(dòng)。④10KV饋線開(kāi)關(guān)拒動(dòng)，引起接地變壓器保護(hù)誤動(dòng)。近年來(lái)，由于使用時(shí)限長(zhǎng)、操作次數(shù)多或是本身的質(zhì)量問(wèn)題，發(fā)生在10kV開(kāi)關(guān)柜上的故障越來(lái)越多，其中開(kāi)關(guān)控制回路的故障尤其突出，特別是一些欠發(fā)達(dá)的山區(qū)，由于還有部分舊式開(kāi)關(guān)柜