接地变压器的原理、特点和容量选择--ENRDQ整理

4.1 接地变压器的接线原理
当主变压器配电电压侧为三角形接线或为星型接线而中性点不能引出时，必须用一个Z型接线的接地变压器人为地制造一个中性点，中性点接地电阻接入接地变地中性点，如附图所示：

Z型接地变压器地特点如下：
将三相铁心的每个芯柱上的绕组平均分为两段，两段绕组极性相反，三相绕组按Z形连接法接成星型接线。
Z型接地变压器的电磁特性是：
对正序、负序电流呈现高阻抗（相当于激磁阻抗），绕组中只流过很小的激磁电流；由于每个铁心柱上两段绕组绕向相反，同芯柱上两绕组流过相等的零序电流时，两绕组产生的磁通互相抵消，所以对零序电流呈现低阻抗（相当于漏抗），零序电流在绕组上的压降很小。
4.2 接地变压器的容量选择
接地变容量的选择依据IEEE-C62.92.3标准，该标准规定接地变压器10秒过载系数为额定容量的10.5倍，因此可首先计算出10秒情况下接地变的容量，然后按10秒允许过载倍数折算为连续运行的额定容量。
计算过程
● 已知条件：
系统额定电压： U＝35kV
系统额定相电压：U ＝20.2kV
电阻器短时允许通流：I ＝600A
标称电阻值： R＝33.7Ω
短时通流时间：10秒
● 接地变的10秒短时运行容量
S ＝3 U I /3＝3*20.2*600/3＝12120kVA
● 将10秒短时运行容量折算为连续运行时的额定容量
S ＝S /10.5＝12120/10.5＝1154kVA取1200kVA
● 容量选择
此种方法是根据变压器的允许过载倍数进行选择的，已考虑了变压器的可靠系数，这里无需再重复考虑可靠系数，所以选择额定容量为1200KVA的接地变压器是完全可以接地安全可靠运行的。
因此，接地变型号：DKSC-1200KVA/35KV
五、零序CT的配置及零序保护整定的原则
5.1概述
采用定时限零序过电流保护或单相接地方向保护，零序保护方式可以准确判断出故障线路，实现有选择性的断开故障线路。
5.2零序电流互感器的配置
采用专用的零序电流互感器；
5.3单相接地故障零序保护的配置
每条馈线首端配置限时零序电流保护；
主变低压侧进线间隔装设反映单相接地故障的零序保护，作为母线单相接地故障的主保护和馈线单相接地的后备保护；
5.4零序电流保护的一次动作电流
5.4.1馈电线路单相接地保护的一次动作电流均按躲过被保护线路本身的单相接地电容电流进行整定:
I =K *I
I ――保护装置的依次动作电流；
K ――可靠系数；
I ――被保护线路本身单相接地电容电流。
变电站35kV系统各条馈线的电容电流均在7.14A左右（假设21条出线），因此建议各馈线接地保护动作电流按：I = K * I ＝60A（该值选取应考虑：a、要躲过电容电流最大的馈电线路的电流；b、保护动作的灵敏性；c、躲过中性点偏移电流防止误动操作）
建议采用零序过电流保护，保护的动作时限采用0.5秒。
零序电流互感器参数：300/5A，10P10, 20VA。
六、ENR-DZK电阻柜智能监测装置
ENR-DZK电阻柜智能监测装置能监测电阻柜的多个参数，可记录单相接地电流大小，接地时间，电阻片温度、环境温度及湿度，并能记录接地动作次数，同时具有通讯接口，可将检测记录的信息传至主控室，使系统运行的安全可靠性得到了很大提高，同时也满足了变电站可无人职守的发展要求。

七、总结
此变电站采用经中性点经电阻接地方式，完全能够达到降低系统过电压水平和快速准确选线的要求，每套配置如下：

序号 产品名称 型号规格 数 量 备注
1 电阻元件 NGR35kV-600A-10s
33.67Ω，760K 1 特殊不锈钢合金材料
2 接地变压器 DKSC-1200KVA/35KV 1
3 电流互感器 LZZBJ9-10
300/5,0.5/10P10，20VA 1
4 智能监测装置 ENR-DZK 1
5 接地成套装置外壳 户内，冷轧钢板
4000x2800x3000 1