接地变压器简称接地变，依据填充介质，接地变可分为油式和干式；依据相数，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中央式，以减小配电网发作接地短路毛病时的对地电容电流大小，进步配电系统的供电牢靠性。
中文名接地变压器外文名Grounding Transformer所属范畴电力一次设备分类油式和干式特性长时空载，短时过载应用范围主要是10kV配电网。
目录
1 运用现状
▪ 运用背景
▪ 国内外运用现状
2 设备分类
▪ 三相接地变压器
▪ 单相接地变压器
3 工作特性
4 接线方式
▪ YNyn联合
▪ YNd联合
▪ ZNyn联合
5 工作原理
6 主要技术参数
运用现状
运用背景
电力系统中的6kV、10kV、35kV电网中普通都采用中性点不接地的运转方式。电网中主变压器低压侧普通为三角形接法，没有能够接地的中性点。当中性点不接地系统发作单相接地毛病时，线电压三角形依然坚持对称，电力系统能够持续对用户供电1到2小时，并且电容电流比拟小（小于10A），不会惹起间歇性电弧，一些瞬时性接地毛病可以自行消逝，这对进步供电牢靠性，减少停电事故是十分有效的。但随着城市电网的不时扩展及电缆出线的不时增加，系统对地电容电流急剧增加，单相接地后流经毛病点的电容电流较大（超越10A） [2] 。电弧不易熄灭、容易激起铁磁谐振过电压及产生间隙性弧光接地过电压，可能招致绝缘损坏，使线路跳闸，事故扩展，详细为：
1.单相接地电弧发作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形成极大的危害，在绝缘单薄处构成击穿；形成严重损失。
2.由于持续电弧形成空气的离解，毁坏了四周空气的绝缘，容易发作相间短路。
3.产生铁磁谐振过电压，容易烧坏电压互感器并惹起避雷器的损坏以至可能使避雷器爆炸。这些结果将严重要挟电网设备的绝缘，危及电网的平安运转。
为了减小单相接地毛病时的对地电容电流，需求在变压器中性点装设消弧线圈等补偿安装，因而需人为树立一个中性点，以便在中性点接入消弧线圈，减小接地短路断路电流，进步系统供电牢靠性 。
国内外运用现状
我国的接地变压器通常采用 Z 型接线（或称迂回型接线），为俭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。依据我国《电抗器》国度规范规则，接地变压器的接中央式可分为直接接地;经过电抗器、电阻及消弧线圈接地。直接接地在我国还没有运用，但己有电力研讨部门开端这方面的讨论。
国外的接地变压器通常采用或 Z 型衔接，用于 10kV 不接地系统，构成了配电网的接地维护，当系统发作接地毛病时，接地变压器对正序、负序电流呈现高阻抗性，对零序电流呈现低阻抗性，使接地维护牢靠动作。
设备分类
三相接地变压器
此类变压器采用Z型接线（或称迂回型接线），与普通变压器的区别是，每相线圈分红两组分别反向绕在该相磁柱上，这样衔接的益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。按规程规则，用普通变压器带消弧线圈时，其容量不得超越变压器容量的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，可替代站用变，从而俭省投资费用。
单相接地变主要用于有中性点的发电机、Satons变压器的中性点接地电阻柜，以降低电阻柜的造价和体积。
工作特性
（1）零序阻抗低， 以保证零序电流的输出；
（2）励磁阻抗高，以降低空载电流；
（3）空载损耗低，以俭省日常运转的能耗。
接线方式
YNyn联合
这种联合方式的变压器普通采用三相三柱式死心，高压侧的中性点能够联合消弧线圈等完成接地。但是, 当单相接地的零序电流流过高压侧绕组时，所产生的零序磁势不能被二次磁势所均衡，同方向的零序磁通又不能在三柱式死心内构成回路，从而使得大量的零序磁通只能经过夹件、油和油箱本体而构成闭合回路，从而在油箱及夹件内惹起附加损耗，致使构成部分过热，使变压器容量的应用遭到限制。
我国电力部门的有关运转规程, 曾对YNyn联合变压器的中性点联合消弧线圈的工作状态, 作过下列规则:
（1）消弧线圈的容量不得超越变压器额定容量的20%；
（2） 流过消弧线圈的零序电流在变压器内所产生的零序压降不得超越额定相电压的10%；
（3）流经消弧线圈的三相总零序电流不大于变压器额定相电流的60%。
上述规则主要是依据零序磁通所形成的部分过热不致超越变压器绕组热点的最高温度限制而决议的。从上述可知，YNyn联合的接地变压器容量远未被应用，另外它的零序电抗值也较大。
YNd联合
YNd联合变压器与消弧线圈XL相联
这种联合方式的特性是二次侧的三角形联合可提供零序电流的闭合通路，因此零序电抗较小。另外, 由于每个心柱上的一、二次绕组的零序磁势得以均衡, 所以零序漏磁也较小。但是, 当YN联合绕组处于外部时，在油箱等部件内所惹起的零序附加损耗仍不能完整防止。当它联合消弧线圈时，其容量的应用仍将遭到一定限制。
国外的实验研讨标明: 思索附加损耗、部分过热、绝缘寿命和绕组热点最高温度的限制等要素后，YNd联合的接地变压器允许的工作方式为：
（1）当平常二次满载时，YN侧所接消弧线圈的容量不得超越变压器额定容量的50%；
（2）当平常二次的负载仅为变压器容量的50%，则消弧线圈容量能够等于变压器的额定容量。
虽然这种联合的二次侧能够供电给地域负载或变电所自用电，但由于三角形联合难于同时向动力与照明混合用户供电， 所以它的应用将遭到很大限制。
YN ,启齿d 联合与消弧线圈XL相联
与YNd联合相相似的是YN，启齿d 的联合方式，在启齿三角形一侧可接入电阻器或电抗器以调理变压器的零序电抗，接入电阻器还能够抑止网络的铁磁谐振。如采用三相五柱式死心还可使零序阻抗值大为增加, 以至有省去一台消弧线圈的可能，但构造复杂，造价增加。另外，二次采用启齿三角形结线不能满足供电给地域负载及自用电的需求，因而这种方式采用不多。
ZNyn联合
ZN,yn 联合变压器与消弧线圈XL相联
这种联合方式是接地变压器常用联合方式，由于迂回形结法的同一死心柱上的上下两半绕组内的零序磁势正好大小相等、方向相反而互相抵消，使得零序漏磁通减到很小， 从而使它的零序电抗值很小，它的容量能够与所联合的消弧线圈的容量相等。国内外普遍采用的接地变压器主要是这种联合方式。
由于低压侧采用yn结法，故能够同时供应地域用电或变电所的自用电。低压侧容量常小于高压侧容量，多数状况下，低压侧容量在80-200kVA 的范围内。
虽然高压侧的额定容量能够与联接的消弧线圈容量相等，但Z 形接法将较Y 形接法多绕1.15倍的匝数，所以接地变压器的实践容量应为消弧线圈容量的1.15倍。
工作原理编
系统发作单相毛病时接地变压器的工作原理图
以常用的ZNyn接线阐明，接地变压器在运转过程中，当经过一定大小的零序电流时，流过同一死心柱上的2个单相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。使得接地变压器在发作毛病时，中性点能够流过补偿电流。由于有很小的零序阻抗，当零序电流经过时，产生的阻抗压降要尽可能的小，以保证系统的平安。由于接地变压用具有零序阻抗低的特性，所以当 C 相发作单相接地毛病时，C 相的对地电流 I 经大地流入中性点，并且被等分为三份流入接地变压器，由于流入接地变压器的三相电流相等，所以中性点 N 的位移不变，三相线电压依然坚持对称。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整相等，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,相关于星形接线的变压器的零序阻抗 600Ω而言，其优势显而易见。此外，迂回接地变压器还能够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拟，由于迂回接线变压器的每相铁芯是由2个死心柱的绕组组成，分离其向量图可知，与普通星形接线变压器比拟，当电压相同时要多绕 1.16 倍。中性点电阻接中央式下城市配电网在单相接地时，零序阻抗和正序阻抗的幅值相差很大。三相正、负序电流流过时，接地变压器的每一铁芯柱上的磁势是该铁芯柱上分属不同相的两绕组磁势的相量和。三个铁芯柱上的磁势是一组三相均衡量，相位差 120°，产生的磁通可在三个铁芯柱上相互构成回路，磁路磁阻小，磁通量大，感应电势大，呈现很大的正序、负序阻抗；因而，接地变压用具有正、负序阻抗大而零序阻抗小的特性。
主要技术参数
为顺应配电网采用消弧线圈接地补偿的需求,同时也能满足变电站站用动力与照明负载的需求,选用 Z 型接线衔接的变压器，需求合理设置接地变压器的主要参数。
（1）额定容量
接地变压器一次侧容量与需求与消弧线圈容量相配套。根据现有消弧线圈的容量规格，倡议把接地变压器容量设为消弧线圈容量的1.05-1.15 倍。如1台200kVA 消弧线圈所配用的接地变压器容量为215kVA。
（2）中性点补偿电流
单相毛病时流过变压器中性点的总电流：
上式中：U 为配电网线电压(V)；Zx为消弧线圈的阻抗(Ω)；Zd为接地变压器一次零序阻抗(Ω/相)；Zs为系统阻抗(Ω)；中性点补偿电流的持续时间应与消弧线圈的持续工作时间相同，按规则为2小时。
（3）零序阻抗
零序阻抗是接地变压器的重要参数，关于继电维护限制单相接地短路电流及抑止过电压等都有重要影响。关于无二级线圈的迂回形（Z 型）以及星性/启齿三角形联合的接地变压器只要1个阻抗，即零序阻抗，这样制造部门能满足电力部门的请求。
（4）损耗
损耗是接地变压器的1个重要性能参数，关于带有二次线圈的接地变压器，其空载损耗能够做到与同容量的双绕组变压器相同。关于负载损耗，二次侧满载运转时，由于一次侧负荷较轻，其负载损耗小于与二次侧同容量双绕组变压器的负载损耗。
（5）温升
按国标对接地变压器的温升有如下规则：
1）额定持续电流下的温升应契合普通电力变压器干式变压器国标中的规则，但主要适用于二次侧经常带负荷的接地变压器；
2）对短时负载电流的持续时间在10s以内时(这种状况主要发作在中性点与电阻联合时)，其温升应契合国标电力变压器中对短路条件下的温升限值的规则；
3）接地变压器与消弧线圈一同运转时其温升应契合抵消弧线圈温升的规则：
关于持续流过额定电流的绕组温度为80K，主要适用于星性/启齿三角形联合的接地变压器；
关于额定电流的最大流通时间规则为2h的绕组，规则温度为100K。这种状况契合多数接地变压器的工作条件；
关于最大流通时间规则为30min的绕组，规则温度为120K。
上述规则的动身点, 是依据在最严重的条件下绕组热点的最高温度不超越140℃ —— 160℃，以保证绝缘的平安运转和不至于严重危及绝缘寿命而规则。