一、为什么城市配电网离不开接地变压器

城市中压配电网（6kV、10kV、35kV）的主变压器低压侧普遍采用三角形（△）接线，这种接线没有可用于接地的中性点。而随着城市电网不断扩大、架空线大量改为电缆出线，系统对地电容电流急剧加大，单相接地故障时的电容电流常高于10A，接地电弧无法熄灭。

此时若不加处理，会带来三类后果：

弧光接地过电压：单相接地电弧间歇性熄灭与重燃，过电压幅值可达4U（U为正常相电压峰值）甚至更高，持续时间长，会使绝缘薄弱处击穿；

相间短路：持续电弧使空气离解，破坏周围空气绝缘，容易发展为相间短路；

铁磁谐振过电压：可能烧坏电压互感器，引起避雷器损坏甚至爆炸。

接地变压器正是为解决这一矛盾而产生的设备——它的核心作用就是为中性点不接地的系统提供一个人为的中性点，便于采用消弧线圈或小电阻接地方式，减小接地短路故障时的对地电容电流，提高配电系统的供电可信性。

二、它在系统中的关键地位体现在哪里

1. 系统接地方式的"转换开关"

接地变压器把原本无中性点、无法实施接地保护的系统，转变为可以经消弧线圈或经电阻接地的系统。有资料将其形象地比喻为"电网海绵"——通过消弧线圈产生与故障电流大小相等、方向相反的补偿电流，"吸收"掉这部分电流，避免电弧重燃和电压飙升。

2. 消弧线圈的"必备前提"

消弧线圈须接入系统中性点才能工作。10kV/35kV主变低压侧多为Dyn11三角形接线，没有物理中性点，因此形成了"接地变+消弧线圈"的成套配置：接地变负责人工制造中性点，消弧线圈负责补偿电容电流、熄灭接地电弧，二者缺一不可。这也是几乎全部以电缆为主的配电系统都会配置该组合的原因。

3. 零序电流的低阻抗通路

接地变压器多采用Z型（曲折形）接线，同一铁芯柱上两半绕组中的零序电流方向相反，磁势相互抵消，因此零序阻抗非常小（一般小于10Ω，通常在6～10Ω左右），而普通星形接线变压器的零序阻抗可达600Ω。同时它对正序、负序电流呈高阻抗，正常运行时几乎无损耗、不影响母线电压，相当于"隐身待机"。这一特性使其既能在故障时为零序电流提供通畅回路，又能在正常运行时"不干扰系统"。

4. 配套限制故障电流、限制过电压

配合消弧线圈：自动补偿接地电容电流，使故障点残流很小，电弧自熄；

配合小电阻：在电缆为主的城市电网中限制弧光接地过电压；

规范依据：按规定，3～66kV系统单相接地故障电容电流高于10A时应采用消弧线圈接地方式；3～10kV电缆线路构成的系统，接地故障电流大于30A时中性点应装设消弧线圈。

5. 兼顾站用电源，节约投资与占地

许多接地变设计自带低压二次绕组（如ZNyn接线），可兼作站用变压器使用，一次投资同时满足接地和站用电两种需求，有效节约变电站设备投资和占地空间。带二次负载时，接地变一次容量应为消弧线圈容量与二次负载容量之和。