串联电容补偿系统保护应用研究

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1、串联电容补偿系统保护应用研究摘要：串联补偿电容输电线路上的成功应用，为电力系统能量传输提供了更畅通、更经济、更可靠的通道，在实际运行中取得了很好的效果。本文对串联电容补偿系统保护应用分析，供大家参考。关键词：串联电容补偿输电线路继电保护1前言串联电容补偿装置（简称串补，含串补的线路简称为串补线路）应用于长距离输电线路能够增加稳定裕度，改善联网负荷分配，提高线路潮流输送能力等。但是串补的投入或退出会改变线路的阻抗，影响基于阻抗特性原理的保护的正确测量。2最小线路电流监视正常运行情况下，线路有负荷电流，由平台供电TA提供

2、的交流电流通过平台控制箱中的可控整流回路整流并稳压后，对平台设备供电；当线路负荷电流变小，供电TA不能提供满足要求的电压值，这时需由控制室中的激光电源通过高功率（100mw）光纤对平台供电。最小线路电流监视设计为0.05倍线路额定电流，但现场试验发现，部分相的电流在高于0.05倍额定值时，平台设备已经不能正常工作了，经过试验，最后确定把最小线路电流监视门槛值设定为0.1倍线路额定电流，有效地防止了供电“死区”的存在。当线路电流重新恢复到大于最小线路电流监视门槛值时，激光供电延时300ms返回。该定值同时用于“强制触发

3、回路故障”的监视，前述提到的激光供电电源只是对平台上的数据采集系统供电，当线路电流低于最小电流监视门槛时，平台上触发回路中的触发变压器（用于间隙点火的升压变压器）由于失去原变的触发电压源从而失去间隙点火功能，根据系统故障分析，线路电流小于门槛值时，当发生电容器组本身故障（除平台设备对地故障外）时并不能产生危急设备安全的故障电流，即没有间隙强制触发的必要，这时逻辑功能退出对“强制触发回路”的监视，防止长期发出告警信号；空载运行情况下线路发生故障，这时平台供电互感器和线路电流互感器瞬间流过故障电流，平台供电回路响应速度极

4、快，迅速满足触发回路供电要求。这样，运行中系统发出"强制触发回路故障”的告警信号时，表明触发回路真的发生故障，而不是因为线路电流低导致的。3电容器组不平衡电流保护当发生电容器组熔丝熔断故障时，相邻的其他电容器单元以及故障单元中的其他电容器元件都将承受过电压。电容器不平衡保护是根据电桥平衡原理实现的，能够灵敏地反应电容器单元熔丝的熔断情况。3.1电容器组不平衡电流分析电流不平衡保护采用了比率制动特性，起动值是按照线路额定电流整定的，以满足正常情况下(线路电流W线路额定电流)保护有足够的灵敏度又不会误动，当线路电流在较高

5、数值时，通过比率制动特性，使保护的动作值随线路电流的增大自动提高，不会发生误动。3.2不平衡电流保护动作值的整定要求(1)电容器单元承受过电压限值：报警值应不超过5,不平衡旁路应不超过10%,根据该条件选取熔丝熔断3只发告警信号；熔丝熔断5只发旁路命令。(2)故障电容器单元中，与故障元件相邻的电容器元件上承受的过电压限值：报警应不超过正常值的1.4-1.5倍，不平衡旁路应不超过正常值的1.7-1.8倍，根据该条件选取熔丝熔断8只发告警信号，熔断11只时发旁路命令。综合上述要求，按照两个条件中最低值选取。3.3不平衡电

6、流保护动作特性分析根据3.2确定动作特性中斜线斜不平衡报警一1.49AX0.90/线路电流不平衡旁路一2.73AX0.95/线路电流对于不平衡报警应该有较高的灵敏度，所以线路电流的起始点应该选择较低，但当线路电流太小时，由于外部不平衡因素的影响，不平衡电流与线路电流并不是成比例的，综合考虑选定起始线路电流补偿点为0.2倍线路电流。对于不平衡旁路保护，为防止线路电流低的情况下对电容器组的不必要旁路，即使电容器组产生较大的不平衡电流，但由于电容器上的压降是由线路电流产生的，所以过电压情况也不会特别高；若线路电流超过额定值

7、时，甚至在较低的不平衡情况下，也会引起较大的过电压，所以把线路电流额定值作为电流补偿的起始点是合理的。最小动作电流的计算，动作特性的比率制动部分是通过坐标原点的斜线。根据特性曲线斜率计算最小旁路电流及最小报警电流。为了防止由于两个电容分支内连接线长度等方面的差异而在涌流情况下产生的假不平衡误动作，加入固有的100ms延时，但是为保证在严重不平衡情况下，保护能够快速旁路，所以设置一段速断保护，不经比率制动的闭锁，称为不平衡电流速断保护。3.4现场应用在现场投运过程中，手动旁路电容器组时，保护装置发出“高不平衡动作旁路”

8、的命令，属于不正常动作。根据不平衡电流录波分析，电容器组放电电流的峰值为4.3A,大于高不平衡动作电流，故而保护动作是正确的。为避免上述情况的发生，根据录波图分析，放电电流的存在周期为10ms左右，所以选定高不平衡保护加固有延时40ms,电流定值提高到11Ao建议在一次回路参数的选择中，满足阻尼回路不过电压的条件下，适当改变阻尼回路的参数，使得