自研高性能变压器保护技术：规模化应用方案解析

来源：科技日报

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科技日报记者 华凌

记者26日从中国电力科学研究院获悉，该院自主研发的“高性能变压器匝间保护技术”近日完成成果转化，并在国家电网公司的特高压、高压直流输电换流站实现大规模应用，成功解决了困扰行业多年的技术难题，为我国特大型交直流电网的安全运行构筑了坚实屏障。该成果荣获国家电网公司2025年度科学技术进步奖一等奖。

变压器作为特高压与高压输电系统的核心设备，是保障电网安全稳定运行的关键。在高电压电网中，其特殊的绕组结构使得轻微的匝间故障极易快速演变为严重事故，进而可能引发爆燃起火，严重威胁主设备和整个系统的安全。现有技术受故障过程复杂多变以及计算算法的影响，保护动作时间往往长达50到60毫秒，亟需大幅提升动作性能，以降低设备在高电压等级下的故障能量累积风险。

为解决这一长期痛点，在国家电网公司总部的指导下，中国电力科学研究院组建了专项攻关团队，聚焦变压器保护原理等关键技术难点展开攻坚。在多年技术研发与工程验证的基础上，团队创造性地提出了基于相序差动电流特征差异的新原理，成功突破了应对发展性匝间故障的快速保护技术，将保护动作时间缩短至20毫秒以内，并形成了系列知识产权和成套装置成果。

自2024年起，该团队研发的变压器保护技术已陆续在云霭、灵宝等21个特高压、高压直流换流站投入应用，在特高压、高压交流系统应用的装置超过2000台，运行状况良好。后续，该技术将在国家电网公司新建及改造的直流输电工程中全面推广。

项目负责人表示，该成果实现了从理论研究、技术突破、样机研制到规模化应用的全链条创新，推动了国产高端装备保护技术的升级换代，显著提升了变压器安全运行水平。在“双碳”目标引领下，这项核心技术与装备将持续守护万家灯火，为我国特大型交直流电网安全稳定运行提供坚实支撑。