串联电容补偿线路距离保护的研究

随着我国大容量远距离输电的发展,串联电容补偿技术在超高压远距离输电中得到了广泛应用。串联电容补偿技术是一项成熟的技术,通过串补电容补偿线路感抗,缩短交流传输的电气距离,降低线路输送损耗,改善线路的电压质量,提高线路传输功率,更加合理地分布输送功率,提高系统的动态稳定和静态稳定性。 串联补偿电容的存在破坏了传输线路阻抗的均匀性,使串补线路发生故障时可能会出现电压反相、电流反相及低频暂态分量等现象,这些问题给线路保护带来了重大影响。 本文首先介绍了串联电容补偿装置的构成及工作原理,分析了MOV的工作特性,介绍了串补装置的等效模型及不同的工作方式。以集中参数模型分析了串补线路故障时的电压电流特征,并详细分析了其对距离保护造成的影响。串联补偿电容对距离保护的影响主要在于：正向经串联补偿电容短路故障,阻抗继电器可能发生拒动；反向经串联补偿电容短路故障,阻抗继电器可能发生误动作；串联补偿电容对侧阻抗继电器正向短路故障时保护范围缩短或者保护超越。 针对串补线路中距离保护存在的问题,本文提出了一种新的适用于串补线路的保护方案。本文将保护安装处到电容间线路阻抗与测量阻抗之差定义为补偿点阻抗,深入分析了电容前后金属性故障时补偿点阻抗的阻抗角特征：电容前金属性故障,补偿点阻抗的阻抗角介于70°-90°之间；电容后金属性故障,补偿点阻抗的阻抗角介于90°-270°之间。据此提出了故障点相对电容位置的识别方法,配合传统距离保护形成了适用于串补线路的距离保护新方法。本文方法提高了距离保护的保护范围,有效解决了超越问题。