CN105807137A - 一种接地变压器阻抗确定方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种接地变压器阻抗确定方法，接地变压器由3个单相变压器组成，其中所述单相变压器的一次侧绕组和二次侧绕组匝数相同；所述方法用接地变压器的正负序等效电路和零序等效电路实现阻抗计算；该法包括：确定接地变压器漏阻抗、确定接地变压器激磁阻抗和确定接地变压器正序、负序以及零序总阻抗。本发明提供的方法能为配电系统中的接地变压器、基于MMC技术的柔性直流输电系统中的接地变压器的各序阻抗计算提供方法，能为通过接地变压器的零序分量的动作阈值提供参考。

Description

一种接地变压器阻抗确定方法

技术领域

本发明涉及一种电力系统配电领域的基于模块化多电平(ModularMultilevelConverter，MMC)技术的柔性直流输电系统接地变压器参数设计及零序电流保护动作阈值的确定方法，具体讲涉及一种接地变压器阻抗确定方法。

背景技术

交流电力系统的6kV、10kV、35kV电网中一般采用中性点不接地的运行方式。电网中主变压器低压侧(配电电压侧)一般为三角形接线法，因而没有可供接地电阻的中性点。当中性点不接地系统发生单相接地故障时，线电压三角形仍然保持对称，对用户继续工作影响不大，且在电容电流比较小时，一些瞬时性接地故障能够自行消失。因此，中性点不接地系统对提高供电可靠性起到了非常重要的作用。但随着城市电力用户对电力需求的快速发展，城市电力走廊紧张，输电线路常采用占地少的电力电缆方式，因而配电系统的电容电流通常常超过了电力系统的允许值(10A)。为了减少配电系统的容性电流，系统设计人员采用接地变压器为△型接线或Y型接线中性点无法引出的系统认为构造中性点，通过加接消弧线圈的方法减小配电系统的容性电流。因此，开展接地变压器的正序、负序、零序阻抗的计算研究，对配电系统容性电流的计算及消弧线圈参数的确定有着重要的工程意义。

接地变压器也是基于MMC柔性直流输电系统用的接地装置的一种关键设备，能为柔性直流输电系统的直流侧的偏移电压或交流侧系统出现不对称电压产生的电流提供低阻抗通路。其中名为“一种模块化多电平柔性直流输电系统接地设计方案”的、申请号为201210524468.1的专利文献披露了由接地变压器构成的接地装置的技术方案及其优点，但该发明并没有给出接地变压器的正序、负序、零序阻抗的确定方法。随着柔性直流输电工程快速推广应用，对能用于柔性直流输电系统的接地变压器的阻抗计算的研究也有着重要的理论与工程意义。

接地变压器广泛应用于交流配电系统和基于MMC技术的柔性直流输电系统。接地变压器所消耗的无功功率、有功功率与接地变压器的阻抗参数密切相关。同时，接地变压器对零序电流呈现出低阻抗，与接地变压器中性点连接的阻抗元件(通常为电阻)上的电压常作为系统零序电压(或零序电流)保护信号，而接地变压器的零序阻抗是影响零序分量保护定值的关键因素之一。目前尽管一般将接地变压器理解为接地变压器的正序、负序阻抗非常大，而零序阻抗非常小，但需提供一种接地变压器各序阻抗的确定方法，以适应技术发展的需要。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种接地变压器阻抗确定方法，该方法能为配电系统中的接地变压器、基于MMC技术的柔性直流输电系统中的接地变压器的各序阻抗计算提供方法，能为通过接地变压器的零序分量的动作阈值提供参考。

本发明的目的是采用下述技术方案实现的：

本发明提供一种接地变压器阻抗确定方法，所述接地变压器由3个单相变压器组成；所述单相变压器的一次侧绕组和二次侧绕组匝数相同；其改进之处在于，所述方法用接地变压器的正负序等效电路和零序等效电路实现阻抗计算；所述方法包括下述步骤：

步骤1：确定接地变压器漏阻抗；

步骤2：确定接地变压器激磁阻抗；

步骤3：确定接地变压器正序、负序以及零序总阻抗。

进一步地，所述单相变压器的额定容量为S₁；额定励磁电流I₀；额定相电压为U₁；额定相电流为I₁；单相变压器一次侧和二次侧绕组匝数均为N₁；一次侧和二次侧绕组电阻均为r₁；一次侧、二次侧绕组漏电抗均x_1σ；激磁电阻为R_1m；激磁电抗为x_1m；

所述正负序等效电路由三相组成，每相由2个绕组的电阻之和r、2个绕组正序、负序等效漏抗x_σ；铁心柱的铁耗电阻R_m以及铁心柱的激磁电抗x_m串联组成；

当为正负序等效电路时，6个绕组匝数均为N₁的接地变压器的正序、负序阻抗参数与3个一次侧、二次侧绕组都为N₁的单相变压器相比，铁耗电阻与激磁电抗均与绕组匝数的平方成正比，接地变压器与单相变压器的绕组阻抗关系满足：

$\left\{\begin{array}{c}r={2r}_1\\ x_{\mathrm{\σ}}=\sqrt{3}{x}_{1\mathrm{\σ}}\\ R_m\≈{3R}_{1m}\\ x_m\≈{3x}_{1m}\end{array}\right.---\left(1\right);$

所述零序等效电路由三相组成，每相由2个绕组的电阻之和r以及2个绕组正序、负序等效漏抗x_σ串联组成；

当为零序等效电路时，6个绕组匝数都为N1的接地变压器的正序、负序阻抗参数与3个一次侧、二次侧绕组都为N₁的单相变压器相比，铁耗电阻与激磁电抗都与绕组匝数的平方成正比，接地变压器与单相变压器的绕组阻抗关系满足：

$\left\{\begin{array}{c}r={2r}_1\\ x_{\mathrm{\σ}}\≈\sqrt{3}{x}_{1\mathrm{\σ}}\end{array}\right.---\left(2\right);$

进一步地，所述步骤1中，计算接地变压器的漏阻抗包括计算其一次侧、二次侧绕组电阻r₁以及一次侧、二次侧绕组漏电抗x_1σ；接地变压器的同一铁心柱上的两个绕组总电阻r为2r₁；接地变压器的漏电抗x_σ在同一铁心柱上两个相同铁心绕组流经各序电流时产生大小相等且相差60°的磁势，合成的总磁势为单个绕组对应磁势的倍；

单相变压器或接地变压器的阻抗常采用标幺值；单相变压器的阻抗标幺值Z_b为：

$Z_b=\frac{U_N^2}{S_N}---\left(3\right);$

其中，S_N为单相变压器的额定容量；U_N为单相变压器的额定相电压。

接地变压器的漏阻抗实际值或标幺值为：

$\left\{\begin{array}{c}r={2r}_1\\ x_{\mathrm{\σ}}=\sqrt{3}{x}_{1\mathrm{\σ}}\end{array}\right.$ 或 $\left\{\begin{array}{c}{r}_{*}={2r}_1/Z_b\\ x_{\mathrm{\σ}*}=\sqrt{3}{x}_{1\mathrm{\σ}}/Z_b\end{array}\right.---\left(4\right);$

其中，r_*为接地变压器绕组电阻标幺值；x_σ*为接地变压器绕组漏电抗标幺值。

进一步地，所述步骤2中，相同的正序电流和负序电流流经接地变压器同一铁心柱上两个绕组时，产生的合成磁势相同，且为单个绕组对应激磁磁势的倍，接地变压器对正序电流和负序电流呈现出高阻抗；

单相变压器的激磁阻抗Z_1m*＝R_1m*+jx_1m*，其中：

$\left\{\begin{array}{c}{R}_{1m*}=R_{1m}/Z_b\\ x_{1m*}=x_{1m}/Z_b\end{array}\right.---\left(5\right);$

其中，R_1m为单相变压器铁心激磁损耗对应电阻的标幺值；x_1m为单相变压器铁心激磁电抗。

进一步地，所述步骤2包括下述步骤：

步骤2.1、确定正序和负序激磁阻抗：

接地变压器的激磁阻抗实际值或标幺值为：

$\left\{\begin{array}{c}{R}_m\≈{3R}_{1m}\\ x_m\≈{3x}_{1m}\end{array}\right.$ 或 $\left\{\begin{array}{c}{R}_{m*}\≈{3R}_{1m}/Z_b\\ x_{m*}\≈{3x}_{1m}/Z_b\end{array}\right.---\left(6\right);$

其中，R_m和R_m*分别为接地变压器铁心激磁损耗对应电阻的实际值或标幺值；x_m和x_m*分别为接地变压器铁心激磁电抗的实际值或标幺值；接地变压器的漏电抗在之间。

步骤2.2、确定零序激磁阻抗：

零序电流流经接地变压器同一铁心柱上两个绕组时，两个绕组产生大小相等且方向相反的激磁磁势，其合成磁势为零，接地变压器的激磁阻抗为零。

进一步地，所述步骤3包括下述步骤：

步骤3.1、确定接地变压器正序和负序总阻抗：

接地变压器正序、负序总阻抗相等，且为接地变压器漏阻抗与接地变压器激磁阻抗之和：

$\left\{\begin{array}{c}{r}_T=r+R_m={2r}_1+{3R}_{1m}\\ x_T=x_{\mathrm{\σ}}+x_m=\sqrt{3}{x}_{1\mathrm{\σ}}+{3x}_{1m}\end{array}\right.$ 或 $\left\{\begin{array}{c}{r}_{T*}=r_{*}+R_{m*}={2r}_1/Z_b+{3R}_{1m}/Z_b\\ x_{T*}=x_{\mathrm{\σ}*}+x_{m*}=\sqrt{3}{x}_{1\mathrm{\σ}}/Z_b+{3x}_{1m}/Z_b\end{array}\right.---\left(7\right);$

其中r_T和r_T*分别为接地变压器正负序总电阻的实际值或标幺值；x_T和x_T*分别为接地变压器正负序总电抗的实际值或标幺值；

步骤3.2、确定接地变压器零序阻抗：

接地变压器的零序阻抗与接地变压器的漏抗相等，参照式(4)计算接地变压器的零序阻抗参数，接地变压器零序阻抗实际值或标幺值为：

$\left\{\begin{array}{c}r={2r}_1\\ x_{\mathrm{\σ}}=\sqrt{3}{x}_{1\mathrm{\σ}}\end{array}\right.$ 或 $\left\{\begin{array}{c}{r}_{*}={2r}_1/Z_b\\ x_{\mathrm{\σ}*}=\sqrt{3}{x}_{1\mathrm{\σ}}/Z_b\end{array}\right.---\left(4\right);$

其中，r_*为接地变压器绕组电阻标幺值；x_σ*为接地变压器绕组漏电抗标幺值；Z_b为单相变压器的阻抗标幺值；x_1σ为接地变压器一次侧、二次侧绕组漏电抗；r₁为接地变压器一次侧、二次侧绕组电阻。

与最接近的现有技术相比，本发明提供的技术方案具有的优异效果是：

在构成接地变压器单相变压器(一次侧、二次侧绕组匝数相同)参数：额定容量为S₁；额定励磁电流I₀；额定相电压为U₁；额定相电流为I₁；一次侧、二次侧绕组匝数均为N₁；一次侧、二次侧绕组电阻均为r₁，一次侧、二次侧绕组漏电抗均x_1σ；激磁电阻为R_1m；激磁电抗为x_1m的基础上，参照本发明提出的接地变压器阻抗计算方法，可以快速地计算出接地变压器的各序阻抗。

本发明提供的方法能为配电系统中的接地变压器、基于MMC技术的柔性直流输电系统中的接地变压器的各序阻抗计算提供方法，能为通过接地变压器的零序分量的动作阈值提供参考。

附图说明

图1是本发明提供的接地变压器及接地电阻示意图；

图2是本发明提供的Znyn接地变压器的接线图与相量图，其中(a)为接线图；(b)为相量图；

图3是本发明提供的接地变压器正负序等效电路图；

图4是本发明提供的接地变压器零序等效电路图；

图5是本发明提供的正序、负序、零序阻抗计算流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明。

接地变压器在配电系统或基于MMC柔性直流输电系统应用时，通常在接地变压器的中性点与地之间串接一电阻以限制接地变压器的零序电流，如图1所示。

假设与电源直接联结的三个绕组的匝数为N₁，与O点直接相连的三个绕组匝数为N₂。每一铁心柱上有2个绕组，每一相绕组分别由套装于不同铁心柱上的2个绕组反极性相连，其中，相量图是按照Z型变压器正序相位关系确定的。

以A相铁心柱上的绕组为例，变比k＝N₁/N₂。移相角α与N₁、N₂的关系为：

由余弦定理可知，同一铁心柱上的两个绕组折算到连接电源侧的等效匝数N₃为

从上式可知，N₃随N₁与变比k变化。因此，当接地变压器线端加三相正、负序电压时，接地变压器每一铁心柱上产生的磁势是两相绕组的合成磁势如图2(a)和(b)所示。三个铁心柱上的合成磁势依次相差120°，是一组三相对称相量。三相磁通可在三个铁心柱上互相形成磁通路，磁阻小、磁通量大、感应电势大，呈现出很大的励磁阻抗。

当接地变压器中通过一定大小零序电流I₀时，每一铁心柱上2个绕组的电流方向相反，能减小零序电流磁势的作用，因此接地变压器的零序阻抗较小，对零序电流不能起扼流作用。

因此，当接地变压器接不对称电压运行时，对其正序、负序电流呈高阻抗，对零序电流则呈低阻抗。为了更有效的减小零序电压，通常取接地变压器的变比k＝1。以下分析按照该变比进行，即

为了计算接地变压器正序阻抗、负序阻抗及零序阻抗，本发明将三个单相变压器(一次侧、二次侧绕组匝数相同)按照附图2接线构成的接地变压器,假设单相变压器的额定容量为S₁；额定励磁电流I₀；额定相电压为U₁；额定相电流为I₁；一次侧、二次侧绕组匝数均为N₁；一次侧、二次侧绕组电阻均为r₁，一次侧、二次侧绕组漏电抗均x_1σ；激磁电阻为R_1m；激磁电抗为x_1m，分析正序、负序及零序等效电路，并计算对应等效阻抗。

针对接地变压器各绕组的电阻与所通过的电流序别无关，因此接地变压器一次侧、二次侧绕组的电阻相等。

针对接地变压器的漏抗反映了一次侧、二次侧绕组间耦合的紧密程度，漏磁通的路径与所通电流的序别无关，因此接地变压器一次侧、二次侧绕组的正序、负序和零序漏抗也相等。

针对接地变压器的激磁阻抗取决铁心损耗对应电阻和激磁电抗。接地变压器的铁耗铁心柱上两个绕组合成磁势有关。当接地变压器分别通以正序和负序电流时，主磁通的路径完全相同，因此正序、负序电压对应铁耗电阻和激磁电抗相同。当接地变压器通以零序电流时，合成主磁通为零，因此零序电压对应铁耗电阻及零序激磁电抗均近似为零。本发明分别从正负序等效电路与零序等效电路进行阻抗分析。

(一)正负序等效电路

根据接地变压器的接线图，可以看出同一铁心柱上的两个线圈正序、负序电流所产生的磁势相差60°。因此，接地变压器的正负序等效电路如附图3所示。其中，r表示2个绕组的电阻之和；x_σ为2个绕组正序、负序等效漏抗；R_m表示铁心柱的铁耗电阻；x_σ为铁心柱的激磁电抗。根据前面的分析，6个绕组匝数都为N₁的接地变压器的正序、负序阻抗参数与3个一次侧、二次侧绕组都为N₁的单相变压器相比，铁耗电阻与激磁电抗都与匝数的平方成正比，因此有

$\left\{\begin{array}{c}r={2r}_1\\ x_{\mathrm{\σ}}=\sqrt{3}{x}_{1\mathrm{\σ}}\\ R_m\≈{3R}_{1m}\\ x_m\≈{3x}_{1m}\end{array}\right.---\left(1\right);$

(二)零序等效电路

接地变压器的零序电流合成磁势为零，对应的零序主磁通为零，零序电压对应铁耗电阻及零序激磁电抗均可忽略。因此零序等效电路如图4所示。

接地变压器零序阻抗仅为绕组电阻及漏抗组成。6个绕组匝数都为N₁的接地变压器的正序、负序阻抗参数与3个一次侧、二次侧绕组都为N₁的单相变压器相比，铁耗电阻与激磁电抗都与匝数的平方成正比，接地变压器与单相变压器的阻抗关系满足

$\left\{\begin{array}{c}r={2r}_1\\ x_{\mathrm{\σ}}\≈\sqrt{3}{x}_{1\mathrm{\σ}}\end{array}\right.---\left(2\right);$

本发明的技术方案是一种接地变压器正序、负序和零序阻抗计算方法。该方法主要包括以下步骤：

步骤1：接地变压器漏阻抗的计算。参照单相变压器在低压绕组短路测量漏阻抗的方法，计算接地变压器的漏阻抗，包括一次侧、二次侧绕组电阻r₁，一次侧、二次侧绕组漏电抗x_1σ。由于接地变压器的绕组电阻与电流序别无关，因此接地变压器的同一铁心柱上的两个绕组总电阻r为2r₁。接地变压器的漏电抗x_σ是同一铁心柱上两个相同铁心绕组流经各序电流时产生大小相等，相差60°的磁势，合成的总磁势为单个绕组对应磁势的倍。

为了计算方便，变压器或接地变压器的阻抗常采用标幺值。以单相变压器为例，其阻抗标幺值Z_b为： $Z_b=\frac{U_N^2}{S_N}---\left(3\right);$

其中，S_N为单相变压器的额定容量；U_N为单相变压器的额定相电压。

接地变压器的漏阻抗(实际值或标幺值)为

$\left\{\begin{array}{c}r={2r}_1\\ x_{\mathrm{\σ}}=\sqrt{3}{x}_{1\mathrm{\σ}}\end{array}\right.$ 或 $\left\{\begin{array}{c}{r}_{*}={2r}_1/Z_b\\ x_{\mathrm{\σ}*}=\sqrt{3}{x}_{1\mathrm{\σ}}/Z_b\end{array}\right.---\left(4\right);$

其中，r_*为接地变压器绕组电阻标幺值；x_σ*为接地变压器绕组漏电抗标幺值。

通常单相变压器漏电抗的标幺值在0.1左右，与变压器的容量、结构等因素有关。绕组电阻与绕组漏电抗相比，通常可以忽略。因此，接地变压器的漏电抗在左右。

步骤2：激磁阻抗的计算。因相同的正序电流和负序电流流经接地变压器时同一铁心柱上两个绕组时，产生的合成磁势相同，且为单个绕组对应激磁磁势的倍，因此接地变压器对正序、负序电流呈现出高阻抗。零序电流流经接地变压器时同一铁心柱上两个绕组时，由于两个绕组产生大小相等、方向相反的激磁磁势，其合成磁势近似为零。因此，接地变压器的激磁阻抗近似为零。

单相变压器的激磁阻抗Z_1m*＝R_1m*+jx_1m*，其中为

$\left\{\begin{array}{c}{R}_{1m*}=R_{1m}/Z_b\\ x_{1m*}=x_{1m}/Z_b\end{array}\right.---\left(5\right);$

其中，R_1m为单相变压器铁心激磁损耗对应电阻的标幺值；x_1m为单相变压器铁心激磁电抗。

步骤2.1正序、负序激磁阻抗：

根据上述分析，接地变压器的激磁阻抗(实际值或标幺值)为：

$\left\{\begin{array}{c}{R}_m\≈{3R}_{1m}\\ x_m\≈{3x}_{1m}\end{array}\right.$ 或 $\left\{\begin{array}{c}{R}_{m*}\≈{3R}_{1m}/Z_b\\ x_{m*}\≈{3x}_{1m}/Z_b\end{array}\right.---\left(6\right);$

其中，R_m、R_m*分别为接地变压器铁心激磁损耗对应电阻的实际值或标幺值；x_m、x_m*分别为接地变压器铁心激磁电抗的实际值或标幺值。

单相变压器的激磁电抗标幺值通常在50-100之间，与变压器的容量、结构等因素有关。铁心损耗对应电阻标幺值与激磁电抗标幺值相比，通常可以忽略。因此，接地变压器的漏电抗在之间。

步骤2.2零序激磁阻抗：

根据接地变压器上两个铁心绕组流经的电流合成磁势为零，因此接地变压器的零序阻抗标幺值为近似为零。

步骤3：计算接地变压器各序总阻抗：

根据步骤1和步骤2，可以计算接地变压器各序总阻抗。

3.1：接地变压器正序、负序总阻抗：

接地变压器正序、负序总阻抗相等，且为接地变压器漏阻抗与接地变压器激磁阻抗之和：

$\left\{\begin{array}{c}{r}_T=r+R_m={2r}_1+{3R}_{1m}\\ x_T=x_{\mathrm{\σ}}+x_m=\sqrt{3}{x}_{1\mathrm{\σ}}+{3x}_{1m}\end{array}\right.$ 或 $\left\{\begin{array}{c}{r}_{T*}=r_{*}+R_{m*}={2r}_1/Z_b+{3R}_{1m}/Z_b\\ x_{T*}=x_{\mathrm{\σ}*}+x_{m*}=\sqrt{3}{x}_{1\mathrm{\σ}}/Z_b+{3x}_{1m}/Z_b\end{array}\right.---\left(7\right);$

其中r_T、r_T*分别为接地变压器正负序总电阻的实际值或标幺值；x_T、x_T*分别为接地变压器正负序总电抗的实际值或标幺值。

由于接地变压器的激磁阻抗远大于其漏抗，工程上计算正序、负序阻抗时可忽略其漏抗。

3.2：接地变压器零序阻抗：

接地变压器的零序阻抗与接地变压器的漏抗近似相等，即可参照公式(4)计算接地变压器的零序阻抗参数。

综上所述，接地变压器的阻抗计算流程如图5所示。

实施例

设基于MMC技术的柔性直流输电系统的传输容量和直流线路的额定电压分别为1000MW和±320kV。为了计算接地变压器的各序(正序、负序、零序)阻抗，本发明以实例进行说明：MMC换流阀阀侧交流电压U_TN为360kV，构成接地变压器的单相绕组的漏阻抗r₁+jx_1σ为4+j10欧，激磁阻抗R_1m+jx_1m为1000+j2500欧。根据接地变压器阻抗计算流程图5，由公式(4)可知：接地变压器的零序阻抗为r+jx_σ为8+j17.3欧；

由公式(6)可知：接地变压器的正负序激磁阻抗R_m+jx_m为3000+j7500欧，结合接地变压器的漏阻抗r+jx_σ，利用公式(7)，接地变压器的正负序阻抗为3008+j7517.3欧。根据接地变压器的正负序阻抗，当基于MMC技术的柔性直流输电系统(传输容量为1000MW、直流线路的额定电压为±320kV)正常运行时，接地变压器消耗的无功功率为16Mvar。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，这些未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，均在发明待批的本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (6)

1.一种接地变压器阻抗确定方法，所述接地变压器由3个单相变压器组成；所述单相变压器的一次侧绕组和二次侧绕组匝数相同；其特征在于，所述方法用接地变压器的正负序等效电路和零序等效电路实现阻抗计算；所述方法包括下述步骤：

步骤1：确定接地变压器漏阻抗；

步骤2：确定接地变压器激磁阻抗；

步骤3：确定接地变压器正序、负序以及零序总阻抗。

2.如权利要求1所述的接地变压器阻抗确定方法，其特征在于，所述单相变压器的额定容量为S₁；额定励磁电流I₀；额定相电压为U₁；额定相电流为I₁；单相变压器一次侧和二次侧绕组匝数均为N₁；一次侧和二次侧绕组电阻均为r₁；一次侧、二次侧绕组漏电抗均x_1σ；激磁电阻为R_1m；激磁电抗为x_1m；

所述正负序等效电路由三相组成，每相由2个绕组的电阻之和r、2个绕组正序、负序等效漏抗x_σ；铁心柱的铁耗电阻R_m以及铁心柱的激磁电抗x_m串联组成；

当为正负序等效电路时，6个绕组匝数均为N₁的接地变压器的正序、负序阻抗参数与3个一次侧、二次侧绕组都为N₁的单相变压器相比，铁耗电阻与激磁电抗均与绕组匝数的平方成正比，接地变压器与单相变压器的绕组阻抗关系满足：

$\left\{\begin{array}{c}r={2r}_1\\ x_{\mathrm{\σ}}=\sqrt{3}{x}_{1\mathrm{\σ}}\\ R_m\≈3R_{1m}\\ x_m\≈3x_{1m}\end{array}\right.---\left(1\right);$

所述零序等效电路由三相组成，每相由2个绕组的电阻之和r以及2个绕组正序、负序等效漏抗x_σ串联组成；

当为零序等效电路时，6个绕组匝数都为N1的接地变压器的正序、负序阻抗参数与3个一次侧、二次侧绕组都为N₁的单相变压器相比，铁耗电阻与激磁电抗都与绕组匝数的平方成正比，接地变压器与单相变压器的绕组阻抗关系满足：

$\left\{\begin{array}{c}r={2r}_1\\ x_{\mathrm{\σ}}\≈\sqrt{3}{x}_{1\mathrm{\σ}}\end{array}\right.---\left(2\right);$

3.如权利要求1所述的接地变压器阻抗确定方法，其特征在于，所述步骤1中，计算接地变压器的漏阻抗包括计算其一次侧、二次侧绕组电阻r₁以及一次侧、二次侧绕组漏电抗x_1σ；接地变压器的同一铁心柱上的两个绕组总电阻r为2r₁；接地变压器的漏电抗x_σ在同一铁心柱上两个相同铁心绕组流经各序电流时产生大小相等且相差60°的磁势，合成的总磁势为单个绕组对应磁势的倍；

单相变压器或接地变压器的阻抗常采用标幺值；单相变压器的阻抗标幺值Z_b为：

$Z_b=\frac{U_N^2}{S_N}---\left(3\right);$

其中，S_N为单相变压器的额定容量；U_N为单相变压器的额定相电压。

接地变压器的漏阻抗实际值或标幺值为：

$\left\{\begin{array}{c}r={2r}_1\\ x_{\mathrm{\σ}}\≈\sqrt{3}{x}_{1\mathrm{\σ}}\end{array}\right.$ 或 $\left\{\begin{array}{c}{r}_{*}={2r}_1/Z_b\\ x_{{\mathrm{\σ}}^{*}}=\sqrt{3}{x}_{1\mathrm{\σ}}/Z_b\end{array}\right.---\left(4\right);$

其中，r_*为接地变压器绕组电阻标幺值；为接地变压器绕组漏电抗标幺值。

4.如权利要求1所述的接地变压器阻抗确定方法，其特征在于，所述步骤2中，相同的正序电流和负序电流流经接地变压器同一铁心柱上两个绕组时，产生的合成磁势相同，且为单个绕组对应激磁磁势的倍，接地变压器对正序电流和负序电流呈现出高阻抗；

单相变压器的激磁阻抗其中：

$\left\{\begin{array}{c}{R}_{1m^{*}}=R_{1m}/Z_b\\ x_{1m^{*}}=x_{1m}/Z_b\end{array}\right.----\left(5\right);$

其中，R_1m为单相变压器铁心激磁损耗对应电阻的标幺值；x_1m为单相变压器铁心激磁电抗。

5.如权利要求1所述的接地变压器阻抗确定方法，其特征在于，所述步骤2包括下述步骤：

步骤2.1、确定正序和负序激磁阻抗：

接地变压器的激磁阻抗实际值或标幺值为：

$\left\{\begin{array}{c}{R}_m\≈{3R}_{1m}\\ x_m\≈{3x}_{\mathrm{lm}}\end{array}\right.$ 或 $\left\{\begin{array}{c}{R}_{m^{*}}\≈{3R}_{1m}/Z_b\\ x_{m^{*}}\≈{3x}_{1m}/Z_b\end{array}\right.---\left(6\right);$

其中，R_m和分别为接地变压器铁心激磁损耗对应电阻的实际值或标幺值；x_m和分别为接地变压器铁心激磁电抗的实际值或标幺值；接地变压器的漏电抗在之间。

步骤2.2、确定零序激磁阻抗：

零序电流流经接地变压器同一铁心柱上两个绕组时，两个绕组产生大小相等且方向相反的激磁磁势，其合成磁势为零，接地变压器的激磁阻抗为零。

6.如权利要求1所述的接地变压器阻抗确定方法，其特征在于，所述步骤3包括下述步骤：

步骤3.1、确定接地变压器正序和负序总阻抗：

接地变压器正序、负序总阻抗相等，且为接地变压器漏阻抗与接地变压器激磁阻抗之和：

$\left\{\begin{array}{c}{r}_T=r+R_m=2r_1+{3R}_{1m}\\ x_T=x_{\mathrm{\σ}}+x_m=\sqrt{3}{x}_{1\mathrm{\σ}}+{3x}_{1m}\end{array}\right.$ 或 $\left\{\begin{array}{c}{r}_{T^{*}}=r_{*}+R_{m^{*}}=2r_1/Z_b+{3R}_{1m}/Z_b\\ x_{T^{*}}=x_{{\mathrm{\σ}}^{*}}+x_{m^{*}}=\sqrt{3}{x}_{1\mathrm{\σ}}/Z_b+{3x}_{1m}/Z_b\end{array}\right.---\left(7\right);$

其中r_T和分别为接地变压器正负序总电阻的实际值或标幺值；x_T和分别为接地变压器正负序总电抗的实际值或标幺值；

步骤3.2、确定接地变压器零序阻抗：

接地变压器的零序阻抗与接地变压器的漏抗相等，参照式(4)计算接地变压器的零序阻抗参数，接地变压器零序阻抗实际值或标幺值为：

$\left\{\begin{array}{c}r={2r}_1\\ x_{\mathrm{\σ}}=\sqrt{3}{x}_{1\mathrm{\σ}}\end{array}\right.$ 或 $\left\{\begin{array}{c}{r}_{*}={2r}_1/Z_b\\ x_{{\mathrm{\σ}}^{*}}=\sqrt{3}{x}_{1\mathrm{\σ}}/Z_b\end{array}\right.---\left(4\right);$

其中，r_*为接地变压器绕组电阻标幺值；为接地变压器绕组漏电抗标幺值；Z_b为单相变压器的阻抗标幺值；x_1σ为接地变压器一次侧、二次侧绕组漏电抗；r₁为接地变压器一次侧、二次侧绕组电阻。