尹项根：20190409 智能电网会 -高阻抗变压器零模涌流特性与动模试验研究- HUST YxgA.pdf

2019年中国智能电网学术研讨会 高阻抗变压器零模涌流特性与 动模试验研究 Study on zero-mode inrush current characteristics and dynamic physical simulation tests of high-impedance transformer 华中科技大学 强电磁工程与新技术国家重点实验室 电气与电子工程学院 尹项根 E-mail: xgyin@hust.edu.cn 2019年4月 内容提要 1 研究背景 2 变压器零模涌流机理和解析分析 3 高阻抗变压器零模涌流特性分析 4 高阻抗变压器物理模型及动模试验分析 5 高阻抗变压器零模涌流对保护影响及对策 6 总结 1 内容提要 1 研究背景 2 变压器零模涌流机理和解析分析 3 高阻抗变压器零模涌流特性分析 4 高阻抗变压器物理模型及动模试验分析 5 高阻抗变压器零模涌流对保护影响及对策 6 总结 2 1.课题背景及研究内容 1.研究背景 为了应对电网容量增加，短路电流超标严重的问题。高 阻抗变压器可在不增加一次设备的情况下，增大短路阻抗以 降低短路电流，并且有利于降低空载损耗，得到广泛应用。 高中 高低 中低 高阻抗 14% 35% 21% 变压器 普通 14% 23% 9% 变压器 两种结构： 低压绕组串抗型（简称 “串抗变”） 高压绕组内置型（简称 “内置变”） 3 1.课题背景及研究内容 1.研究背景 高阻抗变压器引起相关保护误动现场案例 案例1 ：某220kV变电站，主变均为内置变。某年5月19 日、5月24 日、6月3 日启 动3次，均未成功。其中变压器空投21次合闸充电，有12次零序保护误动作，最 严重时上级关联线路零序III段保护误动作，造成越级跳闸。 案例2 ：某年12月26 日夜间某变电站主变 （内置变）的投运情况：主变共进行3 次冲击合闸试验，第1、3次冲击合闸因零序电流过流保护 （整定值为600A 、 200ms ）动作而失败，仅第2次合闸成功 （空载运行10min后退出）。这3次合闸 过程中，到达保护时延时零序电流分别为960A ，240A ，640A 。 案例3 ：2013年5月24 日19时36分，进行某变电站A站# 1主变检修完毕送电的操作 ，合上A站# 1主变的高压侧开关后，A站220kV母线上所连的AC线路保护零序差 动出口、开关跳闸，对侧 （C站220kV母线侧）保护零序差动出口、开关跳闸。 案例n ：…… 涌流问题突出，引起相邻母线开关甚至上级线路零序保护误动！ 44 1.课题背景及研究内容 1.研究背景  高阻抗变压器改变了绕组结构，空投涌流特性发生变化。  零序保护误动直接原因：三相涌流大且不平衡严重，零模涌流较大，工频 分量（即零序电流）较长延时后仍大于整定值。  从现场事故看，内置变较普通变、串抗变误动