特高压变压器差动保护试验研究.pdfVIP

2007 第十一届全国保护和控制学术研讨会 特高压变压器差动保护试验研究 邵德军，尹项根，张 哲，陈 卫 (华中科技大学 电力安全与高效湖北省重点实验室，湖北省，武汉市 430074) 摘要 特高压输电对我国是一个崭新的课题，必须大力进行细致严谨的研究工作，解决面临的、 可能出现的各种技术问题，确保其安全可靠的运行。本文针对我国建设中的特高压电网的1000kV 特高压变压器的结构与运行特点，通过特高压变压器的动态模拟试验数据对其差动保护配置方案 进行了分析和探讨，提出了其主变压器的差动保护对调压变压器中的调压绕组和补偿绕组的匝间 故障保护灵敏度不足，需要配置专门的调压绕组差动保护和补偿绕组差动保护的问题，并分析了 特高压变压器空载合闸时二次谐波制动原理的差动保护的运行性能。 关键词 特高压输电；变压器保护；动模试验；励磁涌流 0 引言 1 特高压变压器的结构 特高压输电是在超高压输电的基础上发展起 来的，国内外的实践和研究经验表明，特高压输电 1000kV 特高压变压器采用中性点无励磁调压 技术可远距离大容量输电，节省线路走廊，可以大 方式(带附加电压补偿)，分为主变压器和调压变压 幅度提高电网自身的安全性和可靠性，并具有显著 器两个独立部分组成，主变压器与调压变压器通过 [1] 外接引线进行连接。主变压器采用不带调压的自耦 的社会和经济效益 。近年来特高压输电技术正在 快速发展之中，目前我国已建立了特高压交流输电 变压器，主体为单相四柱结构，两心柱套线圈，每 和直流输电的试验基地，并且正在大力建设由晋西 柱 50%容量，低压侧采用三角形接法。调压变压器 南开关站至南阳开关站363kM, 南阳开关站至荆门 内包括无励磁分接开关、调压绕组和补偿绕组，其 开关站29 1kM ，全长654kM 的1000kV 特高压交流 中无励磁分接开关和调压绕组实现中性点无励磁 输电试验示范工程。由于目 国内外尚未有成熟 调压功能，补偿绕组实现低压绕组附加电压补偿功 的、长时间、大范围应用的经验，因此特高压输电 能。特高压变压器采用此结构,不仅方便变压器的 对我国完全是一个崭新的课题，必须大力进行周 运输，而且使得主铁心磁路相对简单,变压器本体 密、细致、严谨的研究工作，解决面临的、可能出 绝缘结构简化，在运行中如果调压装置发生故障, [2] [5] 现的各种技术问题 。 更易检修和更换 。特高压变压器的单相结构如图 由于特高压输电线是联合系统或全国统一电 1 所示。 网的骨架，其安全可靠运行对于全系统的安全可靠 运行起着决定性的作用，故对其继电保护的性能和 2 高压变压器差动保护配置 可靠性要求极高。我国的电力系统继电保护技术在 500kV 及以下的电力系统中，从制造到运行都积累 特高压变压器主体采用的是不带调压的单相 了丰富的、成熟的经验，在750kV 系统中也得到验 自耦变压器，故其差动保护配置与高压变压器的差 证，这为 1000kV 特高压系统的继电保护装置的研 动保护配置大致相同，需配置的差动保护包括大差 制和运行打下了很好的基础。但由于特高压输电系 差动保护、大差突变量差动保护、零序差动保护、 统还有一些不同的特点，有必要弄清楚其与高压输 分侧差动保护[6][7][8][9]。因为低压侧配置了绕组套管 电系统的异同，以便采取更加可靠的技术方案，确 电流互感器，可以配置变压器主绕组分相差动保 [3][4