油浸式接地變壓器設(shè)計(jì)

吳麗明

（福州天宇電氣股份有限公司，福建 福州350012）

0 引言

接地變壓器簡稱接地變，用在中性點(diǎn)絕緣的三相電力系統(tǒng)中，用來為這種系統(tǒng)提供一個(gè)人為的中性點(diǎn)。該中性點(diǎn)可以直接接地，也可以經(jīng)過電抗器、電阻器或消弧線圈接地。

1 接地變的繞組連接方式

接地變壓器采用Z型接線（曲折型接線），與普通變壓器的區(qū)別是每相線圈分別繞在兩個(gè)磁柱上。其接線原理圖如圖1所示。

圖1 不帶二次繞組ZN連接方式

有時(shí)為節(jié)省投資費(fèi)用，接地變壓器也帶二次負(fù)載，用于代替所用變，此時(shí)其接線原理圖如圖2所示。

圖2 帶二次繞組ZNyn11連接方式

2 接地變的運(yùn)行狀態(tài)

接地變壓器有兩種運(yùn)行狀態(tài)，即系統(tǒng)正常運(yùn)行和系統(tǒng)發(fā)生單相對(duì)地短路。

在系統(tǒng)正常運(yùn)行情況下，對(duì)于不帶二次負(fù)載的接地變相當(dāng)于空載狀態(tài)，接地變壓器繞組中僅流過很小的勵(lì)磁電流。設(shè)計(jì)接地變壓器時(shí)，只需按鐵損計(jì)算油的溫升，使其不超過35K即可。此時(shí)繞組對(duì)油的溫升幾乎為0，在環(huán)境溫度達(dá)到最高40℃時(shí)，繞組的平均溫度不超過75℃。對(duì)于帶二次負(fù)載的接地變此時(shí)其作為所用變?yōu)槎呜?fù)荷供電，其運(yùn)行狀態(tài)同普通電力變壓器。

在系統(tǒng)發(fā)生單相對(duì)地短路時(shí)，接地變壓器的一次繞組每相流過短路電流IK，中性點(diǎn)流過總的短路電流3IK，短路電流的持續(xù)時(shí)間為10s。即在設(shè)計(jì)接地變壓器時(shí)需保證繞組在短時(shí)間短路后的平均溫度小于其最高的允許平均溫度值（銅繞組是250℃）。

繞組（銅繞組）短路后的平均溫度θ1按下式計(jì)算：