1000kV特高压变压器低压侧保护配置投切问题分析探讨

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1000千伏特高压变压器调压方式及原理分析

1000千伏特高压变压器调压方式及原理分析摘要：特高压变压器均采用主体变和调压补偿变分箱布置，调压方式主要采用中性点无励磁调压，按照调压变低压励磁绕组接线方式的不同，可分为完全补偿方式和非完全补偿方式，即调压变恒磁通调压和变磁通调压两种。

本文通过完全补偿方式和非完全补偿方式来阐述特高压变压器本体变磁通、补偿变磁通、调压变磁通的变化情况及三者之间的关系。

特别是完全补偿调压方式磁通变化进行公式推导，并对调压变恒磁通调压和变磁通调压原理进行详细的分析。

关键词：变压器；绕组；磁通；电压1.引言特高压变压器一般采用本体变和调压补偿变分箱布置，本体变一般采用单相四柱式和单相五柱式两种，调压补偿变分为调压变和补偿变两部分，均采用口字型布置。

采用中性点调压方式，其属于变磁通调压，为保证高压侧电压稳定，通过调节变压器分接开关位置来适应中压侧电压，中压线端的电压、电流将会改变，同时低压侧的电压随之改变。

另外，分接开关位置不同时阻抗电压也会有较大的波动。

为了降低主体变电压波动，保证主体变安全、稳定运行，需对低压侧电压进行补偿。

因此，在调压补偿变中设置了补偿变。

补偿方式分为完全补偿和非完全补偿两种。

采用完全补偿方式，励磁线圈的匝数多，抗冲击性能要好。

同时，采用非完全补偿方式时调变为变磁通调压，而采用完全补偿方式时调变基本为恒磁通调压，低压侧电压波动小。

2.非完全补偿调压方式2.1非完全补偿调压方式分析采用非完全补偿调压方式的特高压变压器，主变中压侧电压需根据500kV系统电压调整，根据500kV系统电压的变化，调整主变的分接开关，使得1000kV系统保持稳定，但调整分接头会导致主变低压侧电压的波动，为了补偿低压电压变化，在调压变压器中设置有低压励磁绕组LE和低压补偿绕组LT，用于保证低压侧电压恒定。

根据匝电势，当f一定时，绕组电压和铁心磁通成正比。

SV、CV、LV有电磁耦合，之间的磁通为，TV、LE有电的耦合，UTV、ULE相等，LV、EV有电的耦合，ULV、UEV相等。

1000kV 特高压变压器绝缘水平的进一步探讨

1000kV特高压变压器绝缘水平的进一步探讨李光范，张翠霞，李金忠，李博，王晓宁，杜澍春，葛栋（中国电力科学研究院，北京市海淀区，100192）摘要：对于特高压交流输电工程，1000kV特高压交流变压器是最重要的关键设备，是特高压工程建设和运行的重要保证。

特高压变压器有三个绕组（中、低压绕组为500kV 和110kV电压等级），本文对1000kV特高压变压器三个绕组之间的过电压和绝缘配置进行了深入探讨，以期进一步完善特高压系统的绝缘配置、改善特高压变压器抵御过电压的能力和运行工况；并充分利用避雷器技术的发展成果，推荐了1000kV变压器500kV侧高性能避雷器的参数，以提升500kV电压等级系统的绝缘水平，为改进变压器的结构设计及容量提升创造条件。

关键词：特高压；变压器；绝缘配合1 引言中国第一条1000kV晋东南－南阳－荆门特高压交流试验示范工程于2008年12月建成并通过系统调试的全部试验，2009年1月6日顺利投入商业运行。

首条特高压交流试验示范工程的成功投运必将加快中国建设特高压电网的步伐。

围绕着特高压交流试验示范工程的建设，众多科研院所、制造厂和大专院校开展了大量的技术研究和课题攻关，得到了许多有价值的科研成果并成功应用于工程实践，为特高压试验示范工程的顺利建成投运发挥了重要的技术支撑作用[1][2]。

为促使后续特高压工程建设的技术水平和经济性得到进一步提高和发展，有必要对一些关键技术问题进行更深入的研究。

对于特高压交流输电工程，1000kV特高压交流变压器是最重要的关键设备之一.。

由于特高压变压器的运输限界问题，它的设计和制造水平制约着特高压输电工程的送电能力和建设规模，乃至工程的整体设计和造价，而特高压变压器的安全可靠性更是特高压工程安全运行的重要保证。

变压器内有不同电压等级的多个绕组。

这些绕组间通过磁链的紧密耦合，使电能得以在不同的电回路中传递，以实现传输和分配电能的目的。

变压器不仅把能量在各绕组间传输，同时也能把各种过电压通过绕组相互传递。

某1000kV变电站线路高抗配置位置分析

4 高抗配置位置分析
根据审核单位提出的问题，现列方案一：高抗配置在 B 站 1 出线上，方案二：高抗配置在 B 站 2 出线上，系统图如下所示：
（1）两个方案的技术比较如下表所示超高压并联电抗器的位置与很多因素有关，首先应该考虑主变供电可靠性、高抗备用相设置、噪声控制措施等因素进行技术经济比较。
3 提出问题
1000kV 高抗回路采用 AIS 设备，考虑到 1000kV 并联电抗器与线路同时运行或停运，并联电抗器回路不装设断路器和隔离开关，也不装设敞开接地开关。出线和高抗共用一组避雷器，满足过电压保护和绝缘配合的要求。根据电科院最新过电压研究报告结论，A 站到 B 站的双回出线，配置 1 组高抗容量 720Mvar。审核单位提出的问题是：高抗配置在 B 站 1 出线还是 B 站 2 出线，请设计人员进行技术经济分析。
靠性没有影响。
靠性降低
为了减少故障后开关停运时
2
高抗备用 B站1出线高抗故障后，线路停运，不影响间，恢复原来1个半断路器接相设置 #2主变正常运行，可不设置备用相。线方式，保证#2主变供电可
靠性，需设置备用相。
根据计算分析，两个方案噪声结果差异很小，变电站噪声控制措施一致：
3
噪声控制措施
该变电站设置噪声控制区，边界噪声达到《工业企业厂界噪声标准》类要求，本期不采用降噪措施。但西侧及北侧部分围墙需要按远景抬高围墙和加装隔声屏障的措施做基础；远景按变电站西侧及北侧部分围墙按抬高至
由上述对比可见，方案二（配置在 B 站 2 出线）的建安费费用比方案一（配置在 B 站 1 出线）多 47.000 万元。从经济方面分析，方案一为最经济的方案。
5 结论
根据分析比较，方案一（配置在 B 站 1 出线）维护方便，运行安全可靠，具有良好的经济效益，在经济技术方面都优于方案二（配置在 B 站2出线）。综上所述推荐方案一（配置在 B 站1出线）。

1000kV特高压变压器低压侧保护配置投切问题分析探讨_田秋松

虽然负荷开关不能用于开断短路电流 , 但是开断电流接近无功设备额定电流 , 这意味着如发生电容器
一乏价犷沙减冬
不平衡保护动作、电抗器匝间故障等故障电流较小情况时可以使用负荷开关隔离故障的电容器或电抗
器 , 而不影响该分支母线上的其他无功设备或站用变压器正常运行。由于上述类故障所占的比例较
短路电流断路器上实现 , 负荷开关代替常规的凡柱式分支开关专门作为投切设备使用 , 具有开断短路电流功能的分支断路器专门用作切除故障短路电流。
, 负荷开关和分支断路器的应用
负荷开关已经通过了现场
《旧次电寿命测试 ,
当母差保护、主变压器保护动作跳开分支母线断路器时 , 若分支母线断路器失灵 , 母差失灵保护也通过主变压器保护跳开主变三侧开关。如图所示 , 当分支母线断路器失灵时 , 需要借
模式下计算得到的不平衡电流值 , 并应考虑谐波电流的影响。接线方式 , 以保证各相不平衡电流的准确传送。南阳站电容器不平衡保护按两段式设计 , 当切
靠 , 回路使用中间继电器重动 , 主变压器保护装置采
新型开关投切操作相关保护跳闸的投人硬压板与差动保护的投人硬压板相同其跳闸出口
逻辑与 “主保护跳闸控制字 ” 一致。
毋线保护屏屏主变保护屏屏

1000kV变电站无功补偿装置的运行探讨

1000kV变电站无功补偿装置的运行探讨摘要：目前1000kV变电站利用无功补偿装置进行电压和无功功率调节，保证电网及设备的稳定运行，本文阐述了1000kV特高压站内无功补偿装置的配置组成，并对高压并联电抗器、低压并联电容器组、低压并联电抗器组、运行状况及无功调节进行详细分析，为提高电力系统的稳定性提供参考。

关键词：1000kV变电站；无功补偿装置；电压；无功功率调节0引言随着用电负荷的持续增长，发电厂的规模往特大容量方向发展，电力的输送也出现了大容量、远距离输送的技术特点，这就促进了1000kV特高压输电系统的发展。

由于1000kV特高压电网具有输电容量大、电压等级高、功率波动频繁、传输距离远等特点，电压和无功功率的调节是否合理直接关系到整个到电力系统的安全。

因此，1000kV特高压变电站内无功补偿装置稳定性运行是电网及设备的稳定运行的可靠保证。

1.无功补偿装置的配置组成图1为特高压变电站无功补偿装置的配置示意图，无功补偿装置的原理是采用“固定高抗＋低容低抗”的配置模式调节系统调压和无功功率。

如图1所示，无功补偿装置含有两个组变压器（#1主变、#2 主变），每组变压器包含四组低压并联电容器和两组低压并联电抗器，变压器采用无励磁调压方式；500kV中压侧和1000kV高压侧都采用二分之三接线（可靠性高、运行灵活性好、操作检修方便）、并列运行，110kV低压侧采用单母线运行；变电站无功补偿装置配置高压并联电抗器对特高压侧线路进行无功补偿，110kV侧无功补偿装置保证电压数值及无功功率在规定范围内。

图1 无功补偿装置的配置示意图2.高压并联电抗器1000kV特高压输电线路输送距离较长，线路充电功率较大（大约是普通500kV高压线路的５倍）。

线路的无功损耗可随着输送功率发生变化，当特高压线路输送功率等于自然功率时，高压输电线路没有无功损耗；在特高压输电线路重载的情况下，线路无功损耗大于线路的充电功率，线路类似于无功负载；在特高压输电线路轻载或空载情况下，线路无功损耗小于线路的充电功率，线路类似于无功功率电源，这种状态下充电功率会引起高压线路末端电压的升高，可通过装设高压并联电抗器来避免这一情况。

1000kV特高压线路中的继电保护特殊问题分析

1000kV特高压线路中的继电保护特殊问题分析作者：王维振来源：《华中电力》2013年第09期摘要：1000kV特高压线路在使用过程中，由于其运行特性、电气量、线路和电容与500kV超高压输电线路都存在很大差别，所以为了保证其输电安全，必须加强对1000kV特高压线路继电保护技术独具针对性和特殊性的研究。

本文在分析影响1000kV特高压线路继电保护的主要因素的基础上，对继电保护存在的三个特殊问题进行了具体分析。

关键词：1000kV特高压线路；继电保护；特殊问题经济社会的快速发展使得人们对电力的需求以及对电网技术的要求都发生了很大变化。

1000kV特高压线路较之以前的高压和超高压输电线路，在线路长度、电气量和电容等方面都实现了很大的突破。

加强对1000kV特高压线路继电保护特殊问题的研究，能在很大程度上确保特高压线路的正常、稳定输电。

一、影响1000kV特高压线路继电保护的主要因素1000kV特高压线路由于输电线路长且容量较大，所以受外界自然条件的影响，特高压线路的参数会受到很大的影响。

为了尽量减少电力故障带来的消极影响，加强对继电保护影响因素的分析，能促进继电保护装置作用的充分发挥。

（一）过渡电阻对继电保护的影响1000kV特高压线路在运用过程中允许过渡的电阻最大值可达500Ω，由于特高压线路比较长，所以在线路运行过程中，其电压会呈现出以下两种情况：第一，当线路末端经过电阻而接地时，此时的零序电压就会非常小；第二，当线路末端出现电阻短路时，此时的电流会变大，相应的零序电压就会变小。

由于这两种情况发生时都会出现电压变小的现象，所以无法根据电压所处的状态来判断电阻是接地障碍还是处于正常状态。

（二）暂态过程对继电保护的影响在暂态过程中，1000kV特高压线路的电容谐振、电感及各种高频会发生严重的振荡分量，具体来讲主要包括以下三方面：第一，为了线路传送的自然功率，特高压线路采用的是8分裂导线，这种方式的运用极易出现线路电感和波阻抗变小、电容增大的情况，这就会导致特高压线路在暂态过程中出现高频分量的现象；第二，由于特高压线路的阻抗角较大且线路感抗较小，且特高压线路采用的是并联电抗器，所以在特高压线路出现故障时，电流会因无法瞬间发生突变而产生较大的直流分量；第三，特高压线路在发生直流分量的过程中，会使发电机出口发生短路时的衰减时间达到200ms左右，这就导致了衰减非周期分量现象的产生。

研讨1000kV变电站调压补偿变压器差动保护配置

研讨1000kV变电站调压补偿变压器差动保护配置作者：罗淇元王嘉薇来源：《科学导报·科学工程与电力》2019年第12期【摘要】电流差动保护是变压器的主保护，保护范围为变压器绕组内部及其引出线上发生的各种相间短路故障，同时也可用来保护变压器单相匝间短路故障。

由于特高压主变压器和调压补偿变压器的结构相互独立，差动保护也独立配置。

主变压器差动保护配常规保护装置，调压补偿变压器由于结构特殊，差动保护回路较复杂。

【关键词】1000kV变电站；调压补偿；变压器；差动保护；配置1000kV变压器与低电压等级的变压器相比，有其自身的独特性，关键技术问题也更加复杂。

目前1000kV变压器的调压方式均采用中性点无励磁变磁通调压方式，可以满足对调压抽头绝缘强度的要求，但会引起低压侧电压变化，通过补偿变压器或电压负反馈回路，补偿低压侧电压，使其满足调压要求。

本文分析了锡盟1000kV变电站主变压器调压补偿变压器的差动保护配置、各差动保护的TA（电流互感器）及其极性选择，研究了调压补偿变压器差动保护的现场校验方法，为今后类似工程的调试工作提供了理论依据和试验指导。

一、特高压变压器特点特高压变压器采用单相自耦变压器的结构，主变压器和调压补偿变压器结构上相互独立，不仅便于运输，而且使主变压器运行可靠性得以提升，简化了运维工作，在调后补偿变压器出现问题时，可与主变压器主体部分分开，不影响主变压器的运行。

由于其结构上的相互独立，主变压器差动保护。

在调压补偿变压器调压绕组、补偿绕组匝间短路时灵敏度不足，因此在保护装置的配置上除了1套完整的主变压器的电气量、非电气量保护外，还配置了1套完整的调压补偿变压器的电气量、非电气量保护，其中，电气量保护包括调压变压器纵联差动保护和补偿变压器纵联差动保护，非电气量保护与主变压器非电气量保护差异较小。

二、特高压变压器调压方式2.1调压方式的选择变压器的调压方式分为无励磁调压和有载调压。

1000 kV特高压主变压器差动保护配置分析

电力系统2020.12 电力系统装备丨81Electric System2020年第12期2020 No.12电力系统装备Electric Power System Equipment与500 kV 变压器继电保护装置相比，1000 kV 特高压主变压器的性能更加优越。

但是，当前对1000 kV 特高压主变压器的研究还较少，且许多运维人员对主变压器差动保护装置的了解非常有限，这就给后续检修工作的展开带来了影响。

因此，应加强研究与分析1000 kV 特高压主变压器差动保护装置，确保其能完善地反映出各种故障的差动保护，给电网的稳定运行提供可靠性保障。

本文针对1000 kV 特高压主变压器差动保护装置展开具体的分析与讨论。

1 差动用TA 极性及保护范围1.1 差动用TA 极性选择将全部的TA 极性达到相同的效果，就是差动保护目标的实现。

相关工作人员从行业标准出发，基于TA 极性视角，将其与母线部分实施全面连接，在这一环节，工作人员在母线的一边开展连接处理的同时，在背离变压器的一边，连接变压器的TA 极性，进行有效设置，而正方向应规定为电流指向变压器的一侧。

此外，为了确保TA 极性选择的正确性，在施工之前，应对其进行反复检查，不仅要做好系统测试工作，还应在送电之后再次对其展开负荷测试，以此才能实现对TA 极性的合理选择[1]。

1.2 差动保护用TA 配置用TA 装置，可实现对1000 kV 特高压主变电压器的差动保护，避免其在运行过程中出现故障问题。

其中，差动的保护范围就是指TA 的安装范围。

纵联差动保护主要保护三侧开关TA 之间，而分相差动保护较纵联差动保护而言，所能够保护的范围更加广泛，主要实现对中压侧开关TA 和低压绕组出线套管TA 之间的保护。

而低压侧小区差动保护实现了对分相差动保护范围的有效补充，保护范围主要为低压出线套管和低压侧开关TA 之间。

此外，对于1000 kV 特高压主变压器而言，其分侧差动保护所使用的电流主要来自TA1、TA2和TA5。

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Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎｄｉｓｐｏｓｉｔｉｏｎｏｆｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒａｔ１１０ｋＶＬＶｓｉｄｅｒｅａｃｔｉｖｅｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎｅｑｕｉｐｍｅｎｔｉｓｓｐｅｃｉａ１．Ｔｗｏｓｔａｇｅｄｅｓｉｇｎｉｓ
ｃｕｒｒｅｎｔ．Ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｉｓｃｏｎｄｕｃｔｅｄａｓｐｅｒｔｗｏｐｈａｓｅｓｈｏｒｔｃｉｒｃｕｉｔａｔｌｅａｄｗｉｒｅｓｉｄｅｕｎｄｅｒｍｉｎｉｍｕｍｏｐｅｒａｔｉｏｎｍｏｄｅ．Ｅｓｐｅｃｉａｌｌｙｂｒａｎｃｈｉｎｇｓｗｉｔｃｈａｎｄｔｈｅｂｕｓｃｉｒｃｕｉｔｂｒｅａｋｅｒｆａｉｌｕｒｅｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎｆｕｎｃｔｉｏｎａｒｅａｄｄｅｄｔｏｆｏｒｍｔｈｅｈｉｅｒａｒｃｈｙｆａｉｌｕｒｅｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎｃｏｎｉｆｇｕｒａｔｉｏｎａｔ１１０ｋＶＬＶｓｉｄｅ．ＣｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇｄｉｓｃｕｓｓｉｏｎｉｓｃｏｎｄｕｃｔｅｄｉｎｔｈｅｌｉｇｈｔｏｆｅｑｕｉｐｍｅｎｔｓｗｉｔｃｈｉｎｇｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎｏｒｆｎｅｗＨＧＩＳｌｏａｄｓｗｉｔｃｈｉｎｓｔｅａｄｏｆｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌｃｉｒｅｕｉｔｂｒｅａｋｅｒ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＵＨＶｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ；ｌｏｗｖｏｌｔａｇｅｓｉｄｅ；ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ；ｓｗ，北京１００１９２）
摘要：特高压主变压器１１０ｋＶ低压侧无功设备的保护配置比较特殊，不仅在电容器组不平衡电流保护中采用
了两段式设计，而且电抗器组电流速断保护是按照额定电流整定计算，按照最小运行方式下引出线端两相短路
ＰｒｏｂｅｉｎｔｏｔｈｅＣｏｎｉｇｆｕｒａｔｉｏｎ＆Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇｏｆ１０００ｋＶＵＨＶ
ＴｒａｎｓｆｏｒｍｅｒａｔＬｏｗＶｏｌｔａｇｅＳｉｄｅ
校验的。同时特别增加了元件开关与分支母线断路器失灵保护功能，形成１１０ｋＶ低压侧的层级失灵保护配置。针
对其首次创新应用ＨＣ－ＩＳ￣荷开关代替常规开断短路电流的断路器用于设备投切操作的相关保护问题，进行了
相应的分析探讨。关键词：特高压主变；低压侧；保护配置；投切问题中圈分类号：ＴＭ４０５文献标志码：Ａ文章编号：１６７３－７５９８（２０１３）０３－００６８－０４
技术应用ｌＪ一 ∞ 工ｃ、，芝。＜。ｚ。
１０００ｋＶ特高压变压器低压侧
保护配置投切问题分析探讨
田秋松，任林丽，刘慧海，段雪松，范明森
（１．河南省电力公司，河南郑州４５００５２；２．山西省电力公司，山西太原０３０００１；
２．ＳｈａｎｘｉＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒＣｏｒｐ．，Ｔａｉｙｕａｎ０３０００１。Ｃｈｉｎａ；
３．ＣｈｉｎａＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１００１９２，Ｃｈｉｎａ）
ｕｓｅｄｉｎｔｈｅｃａｐａｃｉｔｏｒｕｎｂａｌａｎｃｅｃｕｒｒｅｎｔｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ，ｓｈｕｎｔｒｅａｃｔｏｒｓｃｕｒｒｅｎｔｑｕｉｃｋｂｒｅａｋｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎｉｓｓｅｔａｎｄｃａｌｃｕｌａｔｅｄａｓｐｅｒｒａｔｅｄ
ＴＩＡＮＱｉｕ－ｓｏｎｇ，ＲＥＮＬｉｎ－ｌｉ，ＬＩＵＨｕｉ－ｈａｉ，ＤＵＡＮＸｕｅ－ｓｏｎｇ，ＦＡＮＭｉｎｇ－ｓｅｎ
（１．ＨｅｎａｎＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒＣｏｒｐ．，Ｚｈｅｎｇｚｈｏｕ４５００５２，Ｃｈｉｎａ；