三目的接地変圧器の設計
地中電力ケーブル送電線
直接埋設された電力ケーブル線は大きな接地分散容量を持ち、単相対地短絡容量電流が高くなります。10 kVの線路の場合、この電流が10 Aを超えると、アークが自消しにくくなり、アーク過電圧が発生し、線路設備に危険が及ぶ可能性があります。そのため、アーク消滅が必要です。Dyn接続の主変圧器では、二次側の中性点にアーク消去コイルを設置すれば十分です。Yd接続の場合は、接地変圧器によって提供される人工的な中性点が必要となります。
1 接地変圧器
接地変圧器には二つの目的があります：一次側は人工的な中性点（アーク消去コイルを通じて感応電流を供給してアークを消去するために接地）として機能し、二次側は変電所への電力を供給します。アーク消去コイルは不可欠な伴侶です。図1に示すように、その一次側はZ接続を使用して（ゼロシーケンスインピーダンスを低減し補償を向上させるために）中性点を導出します。コイルは調整可能なエアギャップ/巻数を持っており、接地およびアーク消去のためにキャパシティブ電流（5 A未満まで）をバランスさせます。
一次側と二次側の容量が異なるため、接地変圧器は同容量の一般的な電力変圧器よりも15％軽量です。
2 三目的接地変圧器
電力線路の安全性と信頼性を高めるために、海外では広くZ接続の中性結合器（二次側なし）とアーク消去コイルを組み合わせてアーク消去に使用しています。しかし、このような結合器（YNd/Yd接続の主変圧器用）は人工的な中性点としてのみ機能し、400Vの低電圧電力を供給できません。そのため、追加の変電所用電力変圧器が必要となり、コスト、スペースが増加し、損失が多く信頼性が低いという問題があります。
これを解決するために、昆明変圧器工場は三目的接地変圧器（SJDX-630/160/10）を開発しました。これはZ接続の中性結合器（二次巻線なし）、アーク消去コイル、および変電所用電力変圧器を統合しています。そのコア構造は図2に示されています。
この三目的接地変圧器は五脚共役コアに搭載されています。三相接地変圧器の一次側（分接頭付き）と二次巻線は三脚（図2の下部）に巻かれ、アーク消去コイルは他の二脚（図2の上部）に配置されています。より軽いアーク消去コイルを上部に配置することでエアギャップ調整が容易になりますが、固定を強化する必要があります。逆の配置では重い変圧器がコイルを安定させ、振動を減少させますが、コイルの設置とエアギャップ調整の便利さが犠牲になります。この設計は構造を簡素化し、材料を節約し、損失を削減し、良好な互換性を確保し、マイクロコンピュータ制御による自動アーク消去補償を可能にします。
