接地变压器设计

1接地变压器接地变压器接地变压器接地变压器设计设计设计设计培训简明教程培训简明教程培训简明教程培训简明教程曾祥军曾祥军曾祥军曾祥军第一部分第一部分第一部分第一部分接地变概述接地变概述接地变概述接地变概述一一一一．．．．什么是接地变压器什么是接地变压器什么是接地变压器什么是接地变压器？？？？（（（（1111））））接地变压器简称接地变接地变压器简称接地变接地变压器简称接地变接地变压器简称接地变，，，，根据填充介质根据填充介质根据填充介质根据填充介质，，，，接地变可分接地变可分接地变可分接地变可分为油式和干式为油式和干式为油式和干式为油式和干式；；；；根据相数根据相数根据相数根据相数，，，，接地变可分为三相接地变和单相接地变接地变可分为三相接地变和单相接地变接地变可分为三相接地变和单相接地变接地变可分为三相接地变和单相接地变三相接地变三相接地变三相接地变三相接地变：：：：接地变压器的作用是在系统为接地变压器的作用是在系统为接地变压器的作用是在系统为接地变压器的作用是在系统为△△△△型接线或型接线或型接线或型接线或YYYY型接型接型接型接线中性点无法引出时线中性点无法引出时线中性点无法引出时线中性点无法引出时，，，，引出中性点用于加接消弧线圈或电阻引出中性点用于加接消弧线圈或电阻引出中性点用于加接消弧线圈或电阻引出中性点用于加接消弧线圈或电阻，，，，此此此此类变压器采用类变压器采用类变压器采用类变压器采用ZZZZ型接线型接线型接线型接线（（（（或称曲折型接线或称曲折型接线或称曲折型接线或称曲折型接线），），），），与普通变压器的区与普通变压器的区与普通变压器的区与普通变压器的区别是每相线圈分别绕在两个磁柱上别是每相线圈分别绕在两个磁柱上别是每相线圈分别绕在两个磁柱上别是每相线圈分别绕在两个磁柱上，，，，这样这样这样这样连接的好处是零序磁通连接的好处是零序磁通连接的好处是零序磁通连接的好处是零序磁通可沿磁柱流通可沿磁柱流通可沿磁柱流通可沿磁柱流通，，，，而普通变压器的零序磁通是沿着漏磁磁路流通而普通变压器的零序磁通是沿着漏磁磁路流通而普通变压器的零序磁通是沿着漏磁磁路流通而普通变压器的零序磁通是沿着漏磁磁路流通，，，，所以所以所以所以ZZZZ型接地变压器的零序阻抗很小型接地变压器的零序阻抗很小型接地变压器的零序阻抗很小型接地变压器的零序阻抗很小（（（（10101010ΩΩΩΩ左右左右左右左右），），），），而普通变压而普通变压而普通变压而普通变压器要大得多器要大得多器要大得多器要大得多。。。。按规程规定按规程规定按规程规定按规程规定，，，，用普通变压器带消弧线圈时用普通变压器带消弧线圈时用普通变压器带消弧线圈时用普通变压器带消弧线圈时，，，，其容量其容量其容量其容量不得超过变压器容量的不得超过变压器容量的不得超过变压器容量的不得超过变压器容量的20%20%20%20%。。。。而而而而ZZZZ型变压器则可带型变压器则可带型变压器则可带型变压器则可带90%90%90%90%～～～～100%100%100%100%容容容容量的消弧线圈量的消弧线圈量的消弧线圈量的消弧线圈，，，，接地变除可带消弧圈外接地变除可带消弧圈外接地变除可带消弧圈外接地变除可带消弧圈外，，，，也可带二次负载也可带二次负载也可带二次负载也可带二次负载，，，，可代可代可代可代替所用变替所用变替所用变替所用变，，，，从而节省投资费用从而节省投资费用从而节省投资费用从而节省投资费用。。。。（（（（2222））））接地变压器的主要特点是接地变压器的主要特点是接地变压器的主要特点是接地变压器的主要特点是：：：：ＡＡＡＡ考虑到各铁心柱上的磁势平衡考虑到各铁心柱上的磁势平衡考虑到各铁心柱上的磁势平衡考虑到各铁心柱上的磁势平衡，，，，绕组采用曲折形接线绕组采用曲折形接线绕组采用曲折形接线绕组采用曲折形接线。。。。由由由由于是短时有负载运行于是短时有负载运行于是短时有负载运行于是短时有负载运行，，，，电流密度可选大些电流密度可选大些电流密度可选大些电流密度可选大些。。。。ＢＢＢＢ这种变压器在电网正这种变压器在电网正这种变压器在电网正这种变压器在电网正常运行时常运行时常运行时常运行时，，，，长期处于空载状态长期处于空载状态长期处于空载状态长期处于空载状态，，，，空载损空载损空载损空载损耗应尽可能小些耗应尽可能小些耗应尽可能小些耗应尽可能小些，，，，在电网电压允许升高的范围内在电网电压允许升高的范围内在电网电压允许升高的范围内在电网电压允许升高的范围内，，，，其铁心也要处于不其铁心也要处于不其铁心也要处于不其铁心也要处于不饱和状态饱和状态饱和状态饱和状态；；；；也要求避免磁路饱和也要求避免磁路饱和也要求避免磁路饱和也要求避免磁路饱和，，，，所以所以所以所以，，，，铁心的磁通密度要取小些铁心的磁通密度要取小些铁心的磁通密度要取小些铁心的磁通密度要取小些。。。。2ＣＣＣＣ流过这种变压器绕组的负载电流是零序电流流过这种变压器绕组的负载电流是零序电流流过这种变压器绕组的负载电流是零序电流流过这种变压器绕组的负载电流是零序电流，，，，所以变压器的所以变压器的所以变压器的所以变压器的零序阻抗是较重要的零序阻抗是较重要的零序阻抗是较重要的零序阻抗是较重要的，，，，一般每相零序阻抗的不平横度要小一般每相零序阻抗的不平横度要小一般每相零序阻抗的不平横度要小一般每相零序阻抗的不平横度要小二二二二接地变压器的参数与标注接地变压器的参数与标注接地变压器的参数与标注接地变压器的参数与标注10KV10KV10KV10KV级接地变压器主要数据如下级接地变压器主要数据如下级接地变压器主要数据如下级接地变压器主要数据如下（（（（6.3KV6.3KV6.3KV6.3KV级没标级没标级没标级没标））））SJD9SJD9SJD9SJD9------------100/10_0.4(100/10_0.4(100/10_0.4(100/10_0.4(带二次绕组带二次绕组带二次绕组带二次绕组))))SJD9SJD9SJD9SJD9------------100/10(100/10(100/10(100/10(不带二不带二不带二不带二次绕组次绕组次绕组次绕组))))与普通变压器一样与普通变压器一样与普通变压器一样与普通变压器一样也由下列参数进行描也由下列参数进行描也由下列参数进行描也由下列参数进行描述述述述：：：：序号序号序号序号型号型号型号型号额额额额定一次电压定一次电压定一次电压定一次电压额定中性点电流额定中性点电流额定中性点电流额定中性点电流额定容量额定容量额定容量额定容量零序阻抗零序阻抗零序阻抗零序阻抗绝缘水平绝缘水平绝缘水平绝缘水平联结联结联结联结组别组别组别组别重量重量重量重量（（（（kgkgkgkg））））外型尺寸外型尺寸外型尺寸外型尺寸轨距轨距轨距轨距（（（（KVKVKVKV））））（（（（AAAA））））（（（（KVAKVAKVAKVA））））多一相参数多一相参数多一相参数多一相参数：：：：零零零零序阻抗序阻抗序阻抗序阻抗（（（（ΩΩΩΩ////相相相相））））（（（（KVKVKVKV））））它参照标准它参照标准它参照标准它参照标准：：：：GB10229IEC289ZBK41003SBK/QB0GB10229IEC289ZBK41003SBK/QB0GB10229IEC289ZBK41003SBK/QB0GB10229IEC289ZBK41003SBK/QB0三三三三．．．．系统短路运行工况系统短路运行工况系统短路运行工况系统短路运行工况3三三三三接地变联结方式接地变联结方式接地变联结方式接地变联结方式：：：：常用方式为常用方式为常用方式为常用方式为Znyn11Znyn11Znyn11Znyn11ZnZnZnZn方式方式方式方式4接地变压器相量及电压关系推导接地变压器相量及电压关系推导接地变压器相量及电压关系推导接地变压器相量及电压关系推导：：：：电压关系推导电压关系推导电压关系推导电压关系推导：：：：由向量图由向量图由向量图由向量图知知知知：：：：根据正根据正根据正根据正弦弦弦弦定定定定理理理理UbcUbcUbcUbc2/S2/S2/S2/Siiiin30n30n30n30=Uob=Uob=Uob=Uob/S/S/S/Siiiin120n120n120n120（（（（1111））））UbcUbcUbcUbc2222====UobUobUobUob****SSSSiiiin30/Sn30/Sn30/Sn30/Siiiin120n120n120n120====UobUobUobUob/SQ/SQ/SQ/SQRTRTRTRT3333（（（（2222））））由于线电压是相电压的根号由于线电压是相电压的根号由于线电压是相电压的根号由于线电压是相电压的根号3333倍倍倍倍，，，，所以所以所以所以：：：：Uob=UUob=UUob=UUob=U线线线线/SQ/SQ/SQ/SQRTRTRTRT3333（（（（3333））））将将将将式式式式（（（（3333））））代代代代入入入入式式式式（（（（2222））））化化化化简则有简则有简则有简则有：：：：UbcUbcUbcUbc2222====UUUU线线线线/3/3/3/3在在在在ZZZZ接变压器中接变压器中接变压器中接变压器中，，，，高压高压高压高压半半半半相线圈的相电压相线圈的相电压相线圈的相电压相线圈的相电压========线电压的线电压的线电压的线电压的1/31/31/31/3其中参数其中参数其中参数其中参数说明说明说明说明：：：：UbcUbcUbcUbc2222为为为为ZZZZ接变压器高压接变压器高压接变压器高压接变压器高压半半半半相线圈相电压相线圈相电压相线圈相电压相线圈相电压UobUobUobUob为为为为ZZZZ接变压器高压接变压器高压接变压器高压接变压器高压整整整整相线圈相电压相线圈相电压相线圈相电压相线圈相电压UUUU线线线线为为为为ZZZZ接变压器高压接变压器高压接变压器高压接变压器高压整整整整相线圈线电压相线圈线电压相线圈线电压相线圈线电压5四四四四接地变压器参考图接地变压器参考图接地变压器参考图接地变压器参考图片片片片五五五五接地变压器短路容量接地变压器短路容量接地变压器短路容量接地变压器短路容量问题问题问题问题根据根据根据根据IEECIEECIEECIEEC规定的规定的规定的规定的C62.92.3C62.92.3C62.92.3C62.92.3标准关于过载系数的规定标准关于过载系数的规定标准关于过载系数的规定标准关于过载系数的规定，，，，换算换算换算换算变变变变压器的短时容量与压器的短时容量与压器的短时容量与压器的短时容量与持续持续持续持续容量的规定容量的规定容量的规定容量的规定：：：：计算计算计算计算如下如下如下如下过载时过载时过载时过载时间间间间（（（（短时容量短时容量短时容量短时容量////持续持续持续持续容量容量容量容量））））倍倍倍倍数数数数10101010ssss10.510.510.510.560606060ssss4.74.74.74.710101010minminminmin2.62.62.62.630303030minminminmin1.91.91.91.91111hhhh1.41.41.41.46计算举例计算举例计算举例计算举例：：：：1111．．．．一一一一台台台台接地变压器接有接地变压器接有接地变压器接有接地变压器接有10101010欧姆欧姆欧姆欧姆，，，，600600600600安安安安接地电阻接地电阻接地电阻接地电阻，，，，变压器高变压器高变压器高变压器高压压压压侧侧侧侧额定线电压额定线电压额定线电压额定线电压10.10.10.10.5555千伏千伏千伏千伏，，，，计算计算计算计算变压器短时与变压器短时与变压器短时与变压器短时与持续持续持续持续容量容量容量容量？？？？答答答答：：：：变压器中性点允许短路电流变压器中性点允许短路电流变压器中性点允许短路电流变压器中性点允许短路电流600600600600安安安安，，