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接地变压器是变换交流电压、电流和阻抗的器件,当初级线圈中通有交流电流时,铁芯或磁芯中便产生交流磁通,使次级线圈中感应出电压或电流,用于改变电压等级,负载较大电流。接地变压器的种类有很多,按冷却方式、防潮方式、铁芯或线圈结构、电源相数、用途等分若干个类。变压器的容量由小到大,从几十伏安大到几十兆伏安。
为系统提供足够的零序电流和零序电压,使接地保护可靠动作,需人为建立一个中性点,以便在中性点接入接地电阻。接地变压器就在这样的情况下产生了。接地变就是人为制造了一个中性点接地电阻,它的接地电阻一般很小,一般要求小于5欧。另外接地变有电磁特性,对正序负序电流呈高阻抗,绕组中只流过很小的励磁电流。
由于每个铁心柱上两段绕组绕向相反,同心柱上两绕组流过相等的零序电流呈现低阻抗,零序电流在绕组上的压降很小。即当系统发生接地故障时,在绕组中将流过正序、负序和零序电流,该绕组对正序和负序电流呈现高阻抗,而对零序电流来说,由于在同一相的两绕组反极性串联,其感应电动势大小相等,方向相反,正好相互抵消,因此呈低阻抗。
由于很多接地变只提供中性点接地小电阻,而不需带负载,所以很多接地变就是属于无二次的。接地变在电网正常运行时,接地变相当于空载状态。但是当电网发生故障时,只在短时间内通过故障电流。
中性点经小电阻接地电网发生单相接地故障时,高灵敏度的零序保护判断并短时切除故障线路,接地变只在接地故障至故障线路零序保护动作,切除故障线路这段时间内起作用,中性点接地电阻和接地变才会通过零序电流。