特高压交流变压器结构与保护配置

特高压变压器保护简述
宋述勇;张悦;刘海霞;李秀琴
【期刊名称】《山西电力》
【年(卷),期】2009(000)002
【摘要】阐述了特高压变压器的结构不同于500 kv变压器结构,采用中性点调压方式,增加了独立的调压变压器部分.详细介绍了特高压变压器一次结构的新特点以及相应的二次保护配置的变化情况,具体分析了主体和调压变压器及补偿变压器主保护、主体后备保护、非电量保护的配置和特点.
【总页数】4页(P52-54,63)
【作者】宋述勇;张悦;刘海霞;李秀琴
【作者单位】山西电力科学研究院,山西,太原,030001;山西电力科学研究院,山西,太原,030001;太原供电分公司调度所,山西,太原,030012;山西神头发电有限公司,山西,朔州,036011
【正文语种】中文
【中图分类】TM403.5
【相关文献】
1.1000 kV特高压主变压器差动保护配置分析 [J], 李应文;刘涛;裴东良;屈延师;郭果
2.特高压变压器调压补偿变压器配置独立差动保护的必要性 [J], 汤会增;程朝磊;黄健金;岳雷刚;余开伟
3.特高压调压变压器差动保护策略研究 [J], 叶金翔; 吴志清
4.1000 kV特高压主变压器差动保护配置分析 [J], 刘秀丽
5.特高压变压器对继电保护的影响 [J], 贺路航;金明辉
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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。

变压器保护配置及运行规定详细讲解一、变压器保护配置变压器保护配置包括过电压保护、过流保护、接地保护、油温保护、气温保护、油位保护和防护性自动装置等。

1. 过电压保护：过电压是指电压短时间内远超额定值。

造成变压器过电压的原因主要有雷击、线路突然开断等。

变压器过电压保护采用过电压继电器，其作用是当电压超过额定值时，保护继电器自动进入工作状态。

2. 过流保护：过流是指电流超过额定值。

造成变压器过流的原因主要有电源电压过高、短路、缺相等。

变压器过流保护采用过流继电器，其作用是当电流超过额定值时，保护继电器自动进入工作状态。

3. 接地保护：接地是指变压器某一部分直接与大地相连。

造成变压器接地的原因主要有绝缘损坏、设备老化等。

变压器接地保护采用接地继电器，其作用是当变压器接地时，保护继电器自动进入工作状态。

4. 油温保护：变压器的油温过高会造成变压器的损伤和故障。

油温保护采用温度控制器，其作用是当油温超过额定温度时，控制器自动进行报警和保护。

5. 气温保护：变压器周围环境温度过高或过低会造成变压器的损伤和故障。

气温保护采用温度控制器，其作用是当环境温度超过额定温度时，控制器自动进行报警和保护。

6. 油位保护：变压器的油位过低会造成变压器的损伤和故障。

油位保护采用油位控制器，其作用是当油位过低时，控制器自动进行报警和保护。

7. 防护性自动装置：防护性自动装置包括绝缘监测装置、接地故障指示器、断路器操作装置、无功补偿装置等。

二、变压器运行规定1. 在运行前，应进行设备的检查和测试，并确保设备无故障和缺陷。

2. 在设备启动之前，应先确保变压器内部的油温、气温、油位均处于正常范围内。

3. 在变压器运行过程中，应定期进行检查和测试，以确保设备的安全和稳定运行。

4. 在变压器运行过程中，应注意对设备进行维护和保养，保持设备良好的状态。

5. 在设备检修、维护和保养期间，应关闭电源，避免人员和设备受到电击和损坏。

6. 在设备的运行过程中，应遵守有关规定，加强对设备的监督和管理，确保设备运行的安全和稳定。

变压器保护整定中的高压侧过电流保护配置要点变压器是电力系统中不可或缺的重要设备，它负责将电压从高电压侧转换成低电压侧，以供各类电器设备使用。

在变压器的正常运行过程中，必须对其进行有效的保护，以防止发生故障和损坏。

其中，高压侧过电流保护是变压器保护中的重要环节，本文将就高压侧过电流保护配置的要点进行探讨。

1. 保护类型选择在进行高压侧过电流保护配置时，首先需要选择合适的保护类型。

常见的保护类型有过电流保护、差动保护和远方保护等。

对于变压器高压侧的过电流保护来说，一般采用过电流保护的方式。

过电流保护主要根据变压器的额定电流和故障电流进行比较，当故障电流超过一定阈值时，保护装置将发出信号进行动作。

2. 故障电流计算在配置高压侧过电流保护时，需准确计算变压器高压侧的故障电流。

故障电流的大小与变压器的额定容量、短路阻抗等因素有关。

因此，在进行保护配置前，必须对变压器的设计参数进行准确计算，以确定故障电流的数值。

3. 过电流保护参数的设置过电流保护装置的参数设置直接关系到保护的灵敏度和可靠性。

在配置高压侧过电流保护时，需根据变压器的额定电流和故障电流计算结果，合理设置保护装置的额定电流和动作时间等参数。

此外，还需考虑其他因素，如线路阻抗和负荷电流等，来进一步完善参数的设置。

4. 装置的选择与布置选择合适的保护装置并合理布置在电力系统中是保证高压侧过电流保护工作正常的重要环节。

保护装置要具备灵敏度高、动作可靠的特点，并能适应变压器系统复杂多变的工作环境。

同时，在布置装置时，要考虑到操作人员的操作和维护便利，以及与其他保护装置和设备的配合工作。

5. 联锁保护与自动化系统为了提高变压器保护的可靠性和全面性，高压侧过电流保护还需要与其他保护装置进行联锁保护和整定。

常见的联锁保护有差动保护和远方保护等。

此外，为了实现自动化控制和监控，高压侧过电流保护还应与自动化系统进行有机连接，实现联锁保护和自动化功能的完善。

6. 定期检测与维护一旦高压侧过电流保护装置配置完成后，还需要进行定期的检测和维护工作。

浅析特高压变压器以及调压补偿变压器的工作原理摘要：本文首先介绍了特高压变压器的结构以及调压方式，其次介绍了特高压变压器几种差动保护配置方案：分相差动保护、稳态比例差动保护、分侧差动保护、零序差动保护。

最后介绍了调压补偿变压器的原理，以供参考。

关键词：特高压变压器；调压方式；差动保护；调压补偿原理特高压输电技术在提高电网的安全稳定运行的同时还提高了输送容量，增加了输电距离，解决了输电线路走廊用地等问题，具有明显的经济效益。

变压器作为变电站的重要设备，要切实有效地强化变压器运行效率。

1特高压变压器的结构一般特高压变电站都是采用1000kv的自耦变压器，该变压器类型主要是由主体变压器和调压补偿变压器两部分组合而成，主要是借助硬铜母来实现有效的连接。

其中的调压补偿变压器具体是由低压补偿变压器和调压变压器两者组成，其共有一个动力油箱。

并且调压补偿变压器本身的励磁线圈还和主体变压器的低压线圈具备一定的联系，而低压补偿变压器的励磁线圈则和调压变压器的线圈相互并联；调压补偿变压器内部的补偿线圈和主体变压器内部的低压线圈同步串联。

2特高压变压器的调压方式按调压方式分为有载调压和无励磁调压。

使用有载调压方式在很大程度上会增加变压器结构的复杂性以及设备制造成本，并且会降低变压器运行的可靠性。

一般情况下，系统的电压等级越高，电网的电压波动就越小。

由于地区供电的电压质量可以依靠无功调节，并且有下级电网的有载调压变压器作为保障，特高压变压器不用经常进行调压，只要适应季节性运行方式和周期性停电检修的调整需要，采用无载调压的方式完全能够完成任务。

因此，从可靠性、合理性、经济性和系统运行方式考虑，特高压变压器采用无励磁调压方式更加合理。

按调压绕组位置，可分为中压线端调压、中性点调压。

特高压变压器更多的都是采取中性点调压的方式来进行，这种调压方式本身的优点非常明显，具体表现在调压绕组和调压装置等方面，因此对其绝缘的要求相对较大，在工艺制造上较为简单，整体上的造价都非常低。

特高压换流变压器保护系统浅析摘要：换流变压器是特高压换流站的重要设备，其安全可靠性直接影响着直流输电系统的稳定运行，因此对换流变压器保护系统的完善与研究具有重要的意义。

本文通过与常规变压器保护系统的比较，分析换流变压器保护的配置原则与保护范围，重点阐述了主保护和后备保护的工作原理。

关键词：特高压；直流输电；换流变压器；保护系统引言相对于传统交流输电系统，特高压直流输电具有输送距离远、容量大、损耗小、可以快速控制等优点，已成为我国“西电东送”工程的主动脉。

然而换流站设备数量多、造价高、技术复杂，特别是换流变压器在换流站的投资中占据很大的比重，因此对其保护系统的研究具有重要的现实意义。

一、换流变压器与常规变压器的比较换流变压器是特高压直流输电工程中的主要设备之一，利用磁耦合原理传送功率，实现交直流系统的电绝缘与隔离。

换流变压器与普通变压器结构基本相同，然而由于其运行与换流器换相工作密切相关，因此在直流偏磁、谐波特性、绝缘要求等电气特性上与普通变压器有较大不同，换流变压器具有以下特点：1）存在直流偏磁情况：直流偏磁会导致铁心周期性饱和，产生低频噪声，增加变压器损耗与温升。

2）绝缘裕度要求高：换流变压器在运行中要同时承受交流电和直流电的应力作用，要求变压器绝缘尤其是阀侧绝缘对工作场强有较大的耐受裕度。

3）有载调压范围大：为满足阀侧电压随负载变化的特点，换流变压器具有大范围有载调压能力，远多于普通变压器。

4）短路阻抗较大：当换流变桥臂短路时，为限制短路电流对换流阀造成损坏，换流变设计有较大的短路阻抗，即漏电抗。

5）谐波较大：换流变在运行中会流过特征谐波与非特征谐波电流。

谐波作用于变压器漏磁将使杂散损耗增大，甚至使金属部件产生局部过热。

二、换流变压器保护的特点与配置原则2.1 换流变压器保护的特点换流变压器是连接交流系统和直流系统的重要设备，因此完善可靠的换流变压器保护系统对保障直流输电工程稳定运行具有重要的作用。

特高压交流系统继电保护配置与整定摘要：特高压电网是我国电力系统中的重要组成部分，具有良好的技术优势和经济效益，其运行状态对于整个电网的安全可靠性有着直接的影响。

关键词：特高压；变压器；继电保护；配制；整定1 前言在特高压系统的运行过程中，继电保护能够很好的维护系统的正常运行，保证电网的稳定供应。

2 特高压变压器的特殊结构2.1 特高压分体调压式特殊结构1000kV交流特高压变压器结构特殊，其调压方式为中性点调压。

分为两个器身，分别为主体变压器及调压补偿变压器。

主体变压器为普通的自耦变压器，调压变压器的调压绕组串接于主体变压器的公共绕组实现调压。

调压变压器的励磁绕组并联于主体变压器的低压绕组。

补偿变压器的励磁绕组并联于调压变压器的调压绕组，补偿绕组串联于主体变压器的低压绕组侧，实现调压过程中对低压侧电压的补偿。

2.2 调压变压器及补偿变压器原副边的定义对于特高压变压器的调压变压器及补偿变压器，其原边应该是对应于各自的励磁绕组。

也就是说，对于调压变压器的原边或一次侧应为与主变压器低压绕组并联相连接的绕组，而副边或二次侧应为调压绕组。

而对于补偿变压器而言，其原边（一次侧）应为与调压变压器的调压绕组并联的补偿变压器励磁绕组，副边（二次侧）应为与主变压器低压绕组相串联连接的三角环内的补偿绕组。

也就是说，调压变压器的副边与补偿变压器的原边并联连接关系，调压变压器和补偿变压器均为降压变压器。

而在实际应用中，有些变压器保护装置的定值清单中定义的调压变压器与补偿变压器原边均为星形连接侧绕组，即与主变压器中性点侧相连接的绕组。

这样，就容易使用户在整定过程中混淆，在概念上也不合理。

原副边名称定义的统一，有利于实际运行中用户对于保护装置定值整定的统一及一次设备运行本质的理解。

3 特高压输电线路的保护配置在满足灵敏性、速动性、可靠性、选择性要求的基础上，实现性能互补和动作协调，是高压输电线路继电保护配置的基本要求。

和高压与超高压线路比较，各种保护要存在更大的独立性和冗余度，保护装置要保证在所有运行状态下的被保护线路上发生故障都存在一套快速保护机制，可以从线路的两端同时迅速切除故障，从而避免产生过电压和系统稳定性受损以及设备损坏等意外。

1000kV特高压变压器结构及调压补偿原理摘要：1000kV特高压变压器是完成国家“三纵三横”特高压输变电建设工程的重要设备，具有电压等级高、传输容量大、绕组多、运输不方便等特点，往往采用中性点分体结构调压方式。

特高压变压器低压侧常常伴随有大量的无功补偿设备，电力系统电压波动使得低压侧无功功率的调控变得异常复杂。

因此，特高压变压器需要增加调压补偿变压器来配合主体变压器实现对电压的调节与补偿。

本文主要分析了1000kV特高压变压器结构及调压补偿原理。

关键词：1000kV；特高压；变压器；调压补偿；原理特高压变压器主要包括发电机升压变、降压变和联络变。

近年来，随着国家特高压交流工程的实施，将很大程度上提升国内的高压电力设备制造水平。

特高压变压器作为特高压关键设备，为提高其可靠性，国内外已做了大量的研究工作，比如优化结构，改进工艺等。

就电压调整来说，已取得了显著发展成就。

但特高压作为国内新的高一级电压等级，变压器调压所涉及到的问题要比低电压等级的变压器复杂。

笔者结合实际经验，探讨了调压补偿变压器的调压方式及其调压补偿变压器的差动保护策略。

1特高压变电站变压器结构分析1 000 kV 特高压变压器采用分体结构，变压器分为本体变和调压补偿变压器两部分。

特高压变压器容量大、电压高、绕组多、绝缘水平高，导致变压器质量和体积都很大。

如果将调压与补偿绕组也放入变压器本体，那么变压器结构将变得非常复杂，绝缘处理也将更加困难，质量和体积过大会成为运输的重要难题。

采用分体结构是为了保证在调压补偿变压器发生故障的情况下，变压器本体仍然可以单独运行，主体与调压补偿变压器利用架空分裂导线连接，并在主体上架设支撑绝缘子进行过渡。

在调压变压器退出运行时，直接将线路导线接在相应的绝缘子上，即可实现变压器的单独运行。

与传统变压器的形式相比，由于特高压变压器需要工作在较高电压环境下，所以使得其结构存在一些特殊性。

其中，调压方式对于特高压变压器而言，其通常采用中性点的变磁通方式，并且为了限制电网低压波动现象的发生，其需要设置补偿绕组来辅助调压工作的进行。

解析1000KV特高压变压器基本原理及结构特点发表时间：2019-09-21T22:19:01.483Z 来源：《基层建设》2019年第19期作者：闫亮宇[导读] 摘要：针对特高压变压器电压等级高，线端调压很难实现的问题，详细说明特高压变压器采用中性点无励磁调压方式的合理性。

国网山西检修公司山西太原 030032摘要：针对特高压变压器电压等级高，线端调压很难实现的问题，详细说明特高压变压器采用中性点无励磁调压方式的合理性。

结合1 000 kV特高压两种不同芯柱结构的主变压器，重点对调压方式和调压补偿变差动保护的差异进行分析，对今后特高压变压器的安装调试、运行维护工作具有重要参考意义。

关键词：1000KV；特高压；变压器；原理；结构特点特高压电网是指1000kV的交流电或者800kV的直流电网，输电电压一般可以分为高压、超高压以及特高压。

国际上，通常把35~220kV 的电压称为高压，把330kV以上1000kV以下的电压称为超高压，把1000KV以上的电压称为特高压。

特高压电网具有能够长距离、大容量和低损耗输电的特点。

据准确测算，1000kV的交流特高压输电能力接近500kV交流输电线路的5倍，在同等条件下，线路的电阻消率仅为500kV的1/4。

特高压输电工程的建设，能优化我国能源配置，带来巨大的经济效益。

1 特高压变压器结构特点特高压变压器与常规变压器相比，在结构上具有其特殊性，变压器采用中性点变磁通调压，设置补偿绕组限制因分接位置变化引起的低压电压波动。

总体外部结构采用独立外置调压变方式，即变压器主体与调压补偿变分箱布置。

这是由于它的“电压高、容量大”等因素所致。

以特高压电网常用的ODFPS-1000000/1000单相自耦三绕组变压器为例，在设计方案上采用了以下方式：采用了中性点调压方式，同时保证其高可靠性；自耦变中性点调压为变磁通调压，低压电压将随开关分接位置变化发生较大波动，因此设置了补偿绕组，将补偿绕组串入低压绕组，以达到限制低压电压的波动目的。

变压器保护配置变压器是电力系统中重要的电力设备，用于将高压电能转化成低压电能供应给各个用电设备。

其正常运行对于电力系统的稳定运行和用电质量影响重大。

然而，在变压器运行过程中，由于一系列的原因，如操作错误、负载过重、外部过电压等，变压器易发生故障。

为了保证变压器安全稳定运行，必须进行保护配置。

下文将从变压器保护的常见配置和原则进行阐述。

变压器保护的常见配置过流保护过流保护是指在变压器正常工作电流的基础上，对于超过定值的电流进行及时的动作，以达到保护变压器的目的。

过流保护常分为瞬时过流保护和时限过流保护两种方式。

瞬时过流保护采用瞬时动作的方式，在保护范围内的电流超过定值时，保护装置就会迅速动作，将直接与变压器并联的断路器（或隔离开关）分离，从而切断电流，起到保护变压器的作用。

时限过流保护采用时限动作的方式，即在保护范围内的电流持续超过一定时间时，保护装置才会动作。

时限过流保护常常用于电力系统负荷侧的配电网络中，起到了对变压器的双重保护作用。

过负荷保护过负荷保护是指在变压器负荷超过额定容量或者操作人员错误的情况下，及时进行动作，保证变压器的正常运行。

过负荷保护一般采用热继电器来检测变压器的温度或负载情况，一旦发现超过定值，则保护装置就会动作，将断路器（或隔离开关）切断，使得变压器免于受到过负荷损伤。

低压保护低压保护，顾名思义，是指对于变压器的低压侧进行保护的方式。

在变压器的低压侧，一旦发生电压变化异常或短路情况等故障，低压保护装置会及时动作，将直接与变压器并联的断路器（或隔离开关）分离，避免故障扩大和损伤变压器低压侧的设备。

漏电保护漏电保护是将变压器的绝缘状况作为检测对象，发现变压器绕线之间或者变压器与地之间发生漏电流时，保护装置会及时动作，将直接与变压器并联的断路器（或隔离开关）分离，起到了保护变压器的作用。

变压器保护的原则多重保护由于变压器故障原因的多样性，单一的保护方式很难完全覆盖所有的故障情况。