接地變壓器的用途
何處及爲何使用接地變壓器（之字形、接地Wye三角形）
接地變壓器的用途
接地變壓器有時(shí)用于配電系統。接地變壓器提供零序電流源。有時(shí)，接地變壓器用于將(jiāng)三線制、未接地電路轉換爲四線制、接地電路。
圖 1（見下圖）顯示了兩(liǎng)種(zhǒng)最常見的接地變壓器。之字形連接是使用最廣泛的接地變壓器。
圖 1 - 變壓器的接地連接（之字形和接地 "Wye-Delta "形）
圖 2 顯示接地彙流排如何爲接地故障提供電流。作爲配電電路唯一接地源的接地變壓器，應在三相電源投入使用時(shí)就(jiù)投入使用。
如果接地變壓器丢失，線路接地會(huì)導緻未故障相的相間中性點電壓過(guò)高，負載不平衡也會(huì)導緻中性點偏移和過(guò)電壓。
圖 2 - 接地故障饋電的接地變壓器
接地變壓器必須處理電路上的不平衡負載以及線路對(duì)地故障時(shí)的負載。
如果電路的不平衡極小，我們就(jiù)可以大幅降低變壓器的額定值。變壓器的額定值隻需承載短時(shí)（但高幅值）故障，通常使用 10 秒或 1 分鍾的額定值。我們還(hái)可以選擇接地變壓器的阻抗來限制接地故障電流。
接地變壓器的每一接線柱都(dōu)承載三分之一的中性線電流，并具有線對(duì)中性線電壓。因此，在接地的 Wye Delta 變壓器中，包括所有三相在内的總額定功率是中性點電流乘以線對(duì)地電壓：
S = VLG × IN
之字形變壓器比接地的 Wye-Delta 變壓器效率更高。在之字形變壓器中，每個繞組的對(duì)地電壓都(dōu)低于線對(duì)地電壓，系數爲 √3，因此變壓器組的額定值可能(néng)較低：
s = vLG × i / √3N
ANSI/IEEE 标準 32-1972 要求 10 秒額定值設備的連續額定值爲 3%（這(zhè)意味著(zhe)短時(shí)額定值是連續額定值的 33 倍）。
1 分鍾額定電流組的持續額定電流爲 7%。在接地故障電流爲 6000 A 的 12.47 kV 系統中，"之字形 "需要 24.9 MVA 的額定電流。我們將(jiāng)根據 10 秒内 24.9 MVA 的額定電流來确定組的大小，這(zhè)相當于 0.75 MVA 的連續額定電流，因此該組可連續處理 180 A 的中性點電流。
對(duì)于 "之 "字形和接地 Wye-Delta變壓器，零序阻抗等于變壓器初級和次級之間的阻抗。
接地變壓器的另一個應用是由于中性線/地線中的電流而造成(chéng)的電話幹擾。通過(guò)將(jiāng)接地變壓器組放置在更靠近中性線電流源頭的位置，接地變壓器組可以將(jiāng)部分電流從中性線轉移到相導體上，從而降低幹擾電信線路的中性線電流。
接地變壓器還(hái)可用于在異常情況下需要地源的公用設施。
其中一種(zhǒng)應用是爲二次網絡負載和其他非網絡線對(duì)地連接負載供電的組合饋線。如果電網變壓器是三角接地彙流連接，那麼(me)在發(fā)生線路對(duì)地故障時(shí)，電網將(jiāng)對(duì)電路進(jìn)行回饋。
如果在主饋電斷路器斷開(kāi)時(shí)發(fā)生這(zhè)種(zhǒng)情況，未故障相位上的單相負載將(jiāng)出現過(guò)電壓，因爲電路作爲未接地系統通過(guò)網絡負載進(jìn)行反 饋。安裝在饋線上的接地組可防止在反饋電情況下出現過(guò)電壓。在應用分布式發(fā)電機時(shí)也有類似的應用。
如果發(fā)電機驅動一個與市電電源分離的孤島，通常會(huì)指定一個接地的 Wye-Delta 變壓器作爲互聯變壓器，以防止過(guò)電壓。
即使接地彙流排不是唯一的接地源，其大小也必須能(néng)夠承受電壓不平衡。接地彙流排的零序電流是零序電壓除以零序阻抗：
I0 = V0 / Z0
當一相電壓在上遊斷開(kāi)時(shí)（通常是由于熔斷器熔斷或單相重合器跳閘），會(huì)導緻嚴重的電壓不平衡。在這(zhè)種(zhǒng)情況下，零序電壓等于線對(duì)中性線電壓。接地彙流排會(huì)試圖維持已斷開(kāi)相電壓，并爲該相的所有負載供電，這(zhè)可能(néng)導緻變壓器嚴重過(guò)載。
轉自：電力變壓器視界。
