随着经济的飞速发展和社会的快速进步，我国的用电需求和电网规模均在不断扩大，但却带来系统阻抗减小、短路电流严重超标等问题。现阶段广泛投运的高阻抗变压器，可以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。然而近些年，我国电力系统多次发生高阻抗变压器涌流导致关联零序过流保护误动的案例，使得对高阻抗变压器的可靠性和应用性产生怀疑，并对电网的供电可靠性提出严重挑战，也对电力系统的安全稳定运行带来巨大威胁。因此，亟待开展高阻抗变压器零模涌流特性及其关联保护的对策研究。
　　目前现场使用较多的高阻抗变压器主要包括高压内置型和低压串抗型，两者区别在于绕组结构不同。对于高阻抗变压器零模涌流的产生机理及其导致零序过流保护误动的根本原因均缺乏深入研究。现有变压器涌流的相关研究均未考虑变压器绕组结构的不同以及漏感参数的差异性。由于传统三绕组变压器T型等效电路忽略励磁支路和解耦变换，在分析涌流过程中存在应用局限，故不能直接使用短路试验数据求取等值电路参数。因此，需要提出新的参数获取方法，同时深入研究体现高阻抗变压器参数差异的零模涌流特性及对其关联保护的影响，并提出针对性应对措施。本文从数学解析、建模仿真、动模试验以及现场录波等多个角度，围绕高阻抗变压器零模涌流特性及其对关联零序过流保护的影响开展系统研究工作，进而提出切实有效的应对策略。对于保障电力系统安全稳定运行，提高电网整体安全防护水平，具有重大现实意义。
　　针对分析涌流过程中不能直接使用短路试验数据求取参数的问题，通过变压器回路方程推导得到原方零模电流和三角绕组环流存在比例关系，提出了基于零模电流与环流比例关系的漏感参数获取方法。该方法考虑了220kV变压器三角绕组环流无法测量的问题，利用三角绕组环流与原方不饱和相电流平衡的特点，将原方不饱和相电流代替环流，在不饱和时间区间进行漏感求取。通过建模仿真和现场录波数据验证了该方法的正确性。
　　针对高阻抗变压器零模涌流特性分析难题，推导了变压器零模涌流表达式，结合高阻抗变压器参数差异，分析了不同种类变压器零模涌流特性的差异，得到了高压绕组内置型高阻抗变压器零模涌流幅值更大、虽衰减较快但衰减时间更长的特征。通过仿真验证了理论分析。通过搭建的含变压器物理模型的动模试验系统进行了剩磁(分闸角)、合闸角、系统电压等因素对不同类型变压器零模涌流影响的动模试验，验证了相关理论和仿真结论。试验数据表明零模涌流二次谐波含量较高，为后续关联保护的对策研究提供了可靠的试验基础和可行的设计思路。
　　针对缺乏高阻抗变压器零模涌流对其关联零序过流保护的影响及对策研究，利用已获取的高压内置型高阻抗变压器参数，进一步仿真分析了其对零序过流保护的影响，并从优化变压器绕组结构、优化分合闸控制方式、改进系统保护原理等方面论述了改进策略。重点提出一种基于零模涌流二次谐波制动的零序过流保护改进方法，并通过仿真测试和录波数据验证了方法的有效性。