接地變壓器的作用
發(fā)布時(shí)間:2018-08-02 09:00:00
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接地變專(zhuān)為消弧線(xiàn)圈所設,一般消弧線(xiàn)圈裝設在小電流接地系統的變壓器三角形側,用來(lái)補償電網(wǎng)單相接地時(shí)的接地電容電流。但變壓器的三角形側沒(méi)有中性點(diǎn),接地變就是為安裝消弧線(xiàn)圈提供人為中性點(diǎn)的。
我國電力系統中,的6kV、10kV、35kV電網(wǎng)中一般都采用中性點(diǎn)不接地的運行方式。電網(wǎng)中主變壓器配電電壓側一般為三角形接法,沒(méi)有可供接地電阻的中性點(diǎn)。當中性點(diǎn)不接地系統發(fā)生單相接地故障時(shí),線(xiàn)電壓三角形仍然保持對稱(chēng),對用戶(hù)繼續工作影響不大,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。由于該運行方式簡(jiǎn)單、投資少,所以在我國電網(wǎng)初期階段一直采用這種運行方式,并起到了很好的作用。但是隨著(zhù)電力事業(yè)日益的壯大和發(fā)展,這中簡(jiǎn)單的方式已不在滿(mǎn)足現在的需求,現在城市電網(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4U(U為正常相電壓峰值)或者更高,持續時(shí)間長(cháng),會(huì )對電氣設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),由于持續電弧造成空氣的離解,撥壞了周?chē)諝獾慕^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避雷器的損壞甚至可能使避雷器爆炸;
這些后果將嚴重威脅電網(wǎng)設備的絕緣,危及電網(wǎng)的安全運行。為了防止上述事故的發(fā)生,為系統提供足夠的零序電流和零序電壓,使接地保護可靠動(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(chēng)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小(一般要求小于5歐)。
另外接地變有電磁特性,對正序負序電流呈高阻抗,繞組中只流過(guò)很小的勵磁電流。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(guò)相等的零序電流呈現低阻抗,零序電流在繞組上的壓降很小。也既當系統發(fā)生接地故障時(shí),在繞組中將流過(guò)正序、負序和零序電流。該繞組對正序和負序電流呈現高阻抗,而對零序電流來(lái)說(shuō),由于在同一相的兩繞組反極性串聯(lián),其感應電動(dòng)勢大小相等,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,而不需帶負載。所以很多接地變就是屬于無(wú)二次的。接地變在電網(wǎng)正常運行時(shí),接地變相當于空載狀態(tài)。但是,當電網(wǎng)發(fā)生故障時(shí),只在短時(shí)間內通過(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判斷并短時(shí)切除故障線(xiàn)路,接地變只在接地故障至故障線(xiàn)路零序保護動(dòng)作切除故障線(xiàn)路這段時(shí)間內起作用,其中性點(diǎn)接地電阻和接地變才會(huì )通過(guò)IR= (U為系統相電壓,R1為中性點(diǎn)接地電阻,R2為接地故障賄賂附加電阻)的零序電路。根據上述分析,接地變的運行特點(diǎn)是;長(cháng)是空載,短時(shí)過(guò)載。
總之,接地變是人為的制造一個(gè)中性點(diǎn),用來(lái)連接接地電阻。當系統發(fā)生接地故障時(shí),對正序負序電流呈高阻抗,對零序電流呈低阻抗性使接地保護可靠動(dòng)作。
接地變壓器的作用是在系統為△型接線(xiàn)或Y型接線(xiàn)中性點(diǎn)無(wú)法引出時(shí),引出中性點(diǎn)用于加接消弧線(xiàn)圈,該變壓器采用Z型接線(xiàn)(或稱(chēng)曲折型接線(xiàn)),與普通變壓器的區別是每相線(xiàn)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(zhù)漏磁磁路流通,所以Z型接地變壓器的零序阻抗很小(10Ω左右),而普通變壓器要大得多。因此規程規定,用普通變壓器帶消弧線(xiàn)圈時(shí),其容量不得超過(guò)變壓器容量的20%,而Z型變壓器則可帶90% ~100%容量的消弧線(xiàn)圈,接地變除可帶消弧圈外,也可帶二次負載,可代替所用變,從而節省投資費用。