系統發生單相故障時接地民熔變壓器的工作原理圖以常用的ZNyn接線說明，接地民熔變壓器在運行過程中，當通過一定大小的零序電流時，流過同一鐵心柱上的2個單相繞組的電流方向相反且大小相等，使得零序電流產生的磁勢正好相反抵消，從而使零序阻抗也很小。

使得接地民熔變壓器在發生故障時，中性點可以流過補償電流。由于有很小的零序阻抗，當零序電流通過時，產生的阻抗壓降要盡可能的小，以保證系統的安全。由于接地民熔變壓器具有零序阻抗低的特點，所以當 C 相發生單相接地故障時，C 相的對地電流 I 經大地流入中性點，并且被等分為三份流入接地民熔變壓器，由于流入接地民熔變壓器的三相電流相等，所以中性點 N 的位移不變，三相線電壓仍然保持對稱。

但在制造過程中高壓繞組的上下包的匝數和幾何尺寸不可能完全相等，使得零序電流產生的磁勢不可能正好相反抵消,還是產生了一定的零序阻抗，通常在 6-10Ω左右,相對于星形接線的民熔變壓器的零序阻抗 600Ω而言，其優勢不言而喻。此外，曲折接地民熔變壓器還可以使空載電流和空載損耗盡可能小。

同普通星形接線民熔變壓器比較，由于曲折接線民熔變壓器的每相鐵芯是由2個鐵心柱的繞組組成，結合其向量圖可知，與普通星形接線民熔變壓器比較，當電壓相同時要多繞 1.16 倍。中性點電阻接地方式下城市配電網在單相接地時，零序阻抗和正序阻抗的幅值相差很大。三相正、負序電流流過時，接地民熔變壓器的每一鐵芯柱上的磁勢是該鐵芯柱上分屬不同相的兩繞組磁勢的相量和。

為適應配電網采用消弧線圈接地補償的需要,同時也能滿足變電站站用動力與照明負載的需要,選用 Z 型接線連接的民熔變壓器，需要合理設置接地民熔變壓器的主要參數：

1、額定容量接地民熔變壓器一次側容量與需要與消弧線圈容量相配套。依據現有消弧線圈的容量規格，建議把接地民熔變壓器容量設為消弧線圈容量的1.05-1.15 倍。如1臺200kVA 消弧線圈所配用的接地民熔變壓器容量為215kVA。

2、中性點補償電流單相故障時流過民熔變壓器中性點的總電流：

U 為配電網線電壓(V)；Zx為消弧線圈的阻抗(Ω)；

Zd為接地民熔變壓器一次零序阻抗(Ω/相)；

Zs為系統阻抗(Ω)

中性點補償電流的持續時間應與消弧線圈的持續工作時間相同，按規定為2小時。

3、零序阻抗零序阻抗是接地民熔變壓器的重要參數，對于繼電保護限制單相接地短路電流及抑制過電壓等都有重要影響。對于無二級線圈的曲折形（Z 型）以及星性/開口三角形聯結的接地民熔變壓器只有1個阻抗，即零序阻抗，這樣制造部門能滿足電力部門的要求。

4、損耗損耗是接地民熔變壓器的1個重要性能參數，對于帶有二次線圈的接地民熔變壓器，其空載損耗可以做到與同容量的雙繞組民熔變壓器相同。對于負載損耗，二次側滿載運行時，由于一次側負荷較輕，其負載損耗小于與二次側同容量雙繞組民熔變壓器的負載損耗。

5、溫升按國標對接地民熔變壓器的溫升有如下規定：

① 額定持續電流下的溫升應符合一般電力民熔變壓器干式民熔變壓器國標中的規定，但主要適用于二次側經常帶負荷的接地民熔變壓器；

② 對短時負載電流的持續時間在10s以內時(這種情況主要發生在中性點與電阻聯結時)，其溫升應符合國標電力民熔變壓器中對短路條件下的溫升限值的規定；

③ 接地民熔變壓器與消弧線圈一起運行時其溫升應符合對消弧線圈溫升的規定：對于持續流過額定電流的繞組溫度為80K，主要適用于星性/開口三角形聯結的接地民熔變壓器；對于額定電流的最大流通時間規定為2h的繞組，規定溫度為100K。

這種情況符合多數接地民熔變壓器的工作條件；對于最大流通時間規定為30min的繞組，規定溫度為120K。上述規定的出發點, 是根據在最嚴重的條件下繞組熱點的最高溫度不超過140℃ ～ 160℃，以保證絕緣的安全運行和不至于嚴重危及絕緣壽命而規定。