接地变压器在电气设备中的核心作用是为中性点不接地或高阻接地的电力系统提供可靠的中性点接地路径，其意义体现在以下几个关键方面：

一、构建人工中性点，解决系统接地难题

在三角形接线（Δ）或中性点未引出的星形接线（Y）系统中，接地变压器通过特殊绕组设计（如 Z 型曲折接线）人为创造中性点。例如，Z 型接地变压器每相绕组由两个匝数相等、绕向相反的线圈串联，使零序阻抗极低，确保接地电流顺畅流通。这种设计解决了传统系统中无法直接接地的问题，为后续接入消弧线圈、电阻器等设备奠定基础。

二、精准控制故障电流，提升系统稳定性

限制接地电流幅值

当系统发生单相接地故障时，接地变压器配合消弧线圈或电阻器，将故障电流限制在稳定范围。例如，在 10kV 电缆网络中，若电容电流高于10A，接地变压器 + 消弧线圈组合可补偿电容电流，使电弧自灭；而中性点经电阻接地时，电阻器可将故障电流控制在 100-500A，便于继电保护快速动作切除故障。

阻止过电压危害

接地变压器通过低阻抗路径引导零序电流，有效降低弧光接地过电压（可达 4 倍相电压）和谐振过电压风险，保护设备绝缘。

三、强化继电保护功能，优化故障处理效率

接地变压器提供的中性点接地回路，使零序电流保护、接地距离保护等装置能精准检测故障。例如，中性点经电阻接地时，电阻器引入的阻性电流可加大保护装置的灵敏度，确保在故障发生后 0.1 秒内快速跳闸。同时，接地变压器的低零序阻抗特性，使故障电流波形稳定，便于定位故障点，缩短停电时间。

四、多功能集成，提升系统经济性

兼作站用变压器

接地变压器可通过附加二次绕组为变电站提供 380V/220V 辅佐电源，替代传统站用变压器，节省设备投资和占地面积。例如，国内广泛采用 Z 型接地变压器，其二次绕组容量通常为 80-200kVA，可满足站内照明、控制设备等负载需求。

适应复杂系统需求

在高压输电系统中，接地变压器可与主变配合实现分级接地，平衡系统零序阻抗；在新能源并网场景中，接地变压器可阻止谐波电流，稳定中性点电位，确保逆变器等设备的可靠运行。

五、确保系统稳定性，支撑高可靠性供电

维持电压对称

接地变压器通过中性点接地稳定系统电位，避免单相故障时非故障相电压异常升高（如中性点不接地系统中可能升至线电压），确保三相电压平衡。

延长设备寿命

接地变压器通过限制故障电流和过电压，减少设备承受的热应力和机械应力。例如，油浸式接地变压器采用特殊密封结构和低损耗设计，可在故障电流下持续运行 30 分钟而不损坏，显著提升设备寿命。

六、符合行业标准，适应多样化应用场景

接地变压器的设计严格遵循 IEC 60076-6 等国际标准，其容量选择需与消弧线圈或电阻器匹配（通常为消弧线圈容量的 1.05-1.15 倍）。在实际工程中，接地变压器广泛应用于以下场景：

中压配电网：10kV、35kV 系统中，用于补偿电容电流或限制故障电流；

工业供电：化工厂、矿山等场所，配合消弧线圈实现带故障运行 2 小时；

特殊负载：数据中心、精密仪器等对电压稳定性要求高的场景，通过接地变压器稳定中性点电位。

总结

接地变压器通过构建中性点接地、精准控制故障电流、优化保护功能、集成多用途等特性，成为确保电力系统稳定可靠运行的核心设备。其意义不单在于解决技术难题，更在于通过经济性设计和标准化应用，推动电力系统向智能化、高可靠性方向发展。例如，在城市电网中，接地变压器与智能监测装置结合，可实现故障自动定位和快速恢复，显著提升供电质量。