摘要：串补即为交流电系统的串联电容补偿，也就是把电力电容器串补到交流电系统中，从而有效的降低这一电力线路的电抗值，从而提高电力线路的系统输送能力，维持电力线路稳定性。本文对串补装置进行简要分析，并针对串补装置运行过程中的异常问题与解决对策进行研究。
关键词：串联补偿；异常；运行；处理
1.串补装置
500kV砚山串补站：在500kV砚山至崇左线路上加装两组容量为435Mvar串补装置。500kV建水串补站：在500kV墨江至红河双回线路上分别加装一组容量为590Mvar串补装置。串补装置主要由串联电容器组，非线性电阻(MOV)，放电间隙(GAP)，阻尼装置，平台测量箱，旁路断路器(MDR)及控制保护系统组成。除旁路断路器，隔离开关，控制保护系统外，其它设备均分别安装在三个绝缘平台上。
MBS旁路隔离开关; DS1，DS2系列补偿隔离开关;旁路短路BBR; C链电容器组; MOV金属氧化物避雷器; P阻尼反应器; GAP保护火花间隙; CT电流互感器;D串补平台。 其中：控制保护系统和平台测量箱同步工作，共同监测和保护串联补偿平台中的元件。此外，控制保护系统还可与断线和光纤接口设备配合使用，实现线路保护和链路互保护。
说明：“关闭”是指关闭旁路断路器; “永久阻塞”是指在串联补偿保护动作关闭后，不允许串联补偿自动恢复运行; “临时阻止”是指连续补偿。关闭旁路开关保护后，串联补偿会在延迟后自动重启。
2.运行过程中出现的主要问题及解决措施
2.1阀基电子装置电源板故障导致旁路断路器合闸
2.1.1录波情况及保护动作
甲线可控串补A系统2012年10月22日保护动作相关的事件顺序记录（SOE）按时间次序依次为：
08：39：24.671，切换为固定串补模式；
08：39：25.383，阀异常闭锁；
08：39：25.483，防止45%串补度保护动作；
08：39：2.566，V相旁路断路器合位；
08：39：25.981，VBE掉电。
2.1.2相关问题及保护动作分析
电子阀板（VBE）是位于晶闸管阀触发和监控系统中位于地电位的所有电路的总称。晶闸管电激活监控系统主要包括VBE和电子晶闸管板（TE），主要执行以下功能：VBE板的主要功能是接受控制系统命令，产生光脉冲激活信号双和单光脉冲关闭信号与系统电压同步。信号通过光纤传输到高压部分的TE板，负责接收来自TE板的反馈信号并将晶闸管状态传送到主控制系统。
VBE可以准确、及时地报告各种测试结果，阀门状态、正确状态和操作结果。异常阻塞保护动作的标准是：如果相位阀没有电流且延迟为700 ms，则阀门被阻塞并保护异常，操作结果为三相截止阀。可以看出，在三相阀门堵塞后大约700 ms，波形被异常阻塞并受到保护，并且保护动作符合其标准，动作是正确的。
避免45％串联补偿保护动作标准：如果相位阀没有电流且延时为800 ms，则阀门的异常阻断保护动作，操作结果关闭开关三相旁路并永久阻塞。从示波和事件报告中可以看出，在三相阀被阻塞约800ms后（即阀门异常阻塞后100ms），避免了补偿补偿保护动作。 45％串联三相旁路开关闭合，可控串联补偿消除。永久执行和阻止，保护操作符合您的标准并且操作正确。
根据事件报告，VBE关闭分析发现断路器输入设备的DI2单元报告“VBE关闭”。综合分析判断：VBE V相机箱失去动力。 VBE是阀门触发器不可或缺的一部分。如果VBE的任何相位异常，调整将阻止三相阀。因此，正是由于VBE的功率损失导致三相阀被阻塞，这最终导致阀的异常阻塞保护和防止45％串联补偿保护。
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2.1.3解决措施
VBE电源板是VBE的关键部件，因此VBE电源板与所有电力电子设备的可靠和安全操作直接相关。由于三相阀被阻塞，因此当VBE检测到特定故障时，活动块是一种主动保护措施。阀门异常堵塞，避免了45％的串联补偿保护动作。保护措施符合标准，行动正常。三相阀堵塞的原因是VBE供电板抗干扰能力差，运行不稳定，导致VBE的V相机箱失电。更换VBE电源板后，工作正常。
2.2 SSR保护误动作旁路断路器合闸
乙线固定串补B系统发生SSR保护动作。故障情况比较复杂，根据现场录波和SOE不能对故障原因进行准确判断。
2.2.1保护动作情况
乙线固定串补B系统SSR保护动作，B系统的SSR保护动作并且成功重投，保护动作SOE及录波图互相吻合。
2.2.2 SSR保护动作分析
SSR是由网络和涡轮发电机轴的机械系统之间的相互作用引起的物理现象，其同步频率低于电力系统的同步频率。产生SSR的主要机制是在特定的网络连接和工作模式下，网络中串联电容的容抗用线路的感抗补偿，并产生负阻尼刺激SSR。软件分析由TFR记录的线路电流，并且辅助同步组件不在线路电流中，因此分析确认SSR保护动作是故障。
使用仿真器从保护板读取所有数字信号处理（DSP）数据，发现计算出的SSR分量明显异常。然而，在为期三天的模拟跟踪测试期间，未发现类似的异常情况。要记住，这个固定的SSR保护偏移量是在长期运行后集中的，最初可疑的是SSR保护的故障与程序长期运行期间计算错误的累积有关。
首先对相关程序代码进行了细致的解读与分析，发现程序中确实存在着导致计算误差累积的因素。在此基础上，再通过进行模拟试验，采取技术手段尽量模拟现场长期运行工况，发现SSR保护确实会发生误动。在模拟试验中，SSR保护动作情况与现场动作情况基本一致。
2.2.3 触发箱储能电容器
触发箱的储能电容器为火花间隙的导通提供触发脉冲，对于保证火花间隙的可靠工作具有关键作用，因此在触发控制系统中须具备监测储能电容器充电电压的功能。当某个储能电容器充电电压低于某值时，相应的触发控制系统会报送“电容充电电压低”，状态为“动作”；当某个储能电容器充电电压高于某值时，相应的触发控制系统会报送“电容充电电压高”，状态为“动作”。如果此后，该储能电容器的充电电压恢复到正常范围，则报送“电容充电电压低”或“电容充电电压高”，状态为“返回”。
2.2.4解决措施
固定串联补偿的SSR保护误动作是由于程序缺陷导致的长期运行中计算误差的累积，最终导致SSR保护失败。针对上述程序缺陷目标，对相关程序代码进行了仔细模拟和分析，发现程序中存在导致计算错误累积的因素。在通过DSP计算SSR分量的过程中，使用递归IIR滤波器。 IIR滤波器算法在固定点和浮点之间的转换期间产生小的舍入误差。如果它长时间累积而不被擦除，最终可能导致SSR保护失败。根据算法设计，计算异常或退出计算时必须重新开始计算过程，计算结果消除为零，但原程序的固定顺序未完全重启，相关程序它经过优化，并进行相关测试以确保SSR的保护。该计划运作良好。并确保程序优化不会影响其他固定系列保护的可靠和稳定运行。测试和测试表明，故障后SSR保护功能正常，没有保护失败或拒绝;在长期运行的情况下，不会发生积累;计算异常并退出计算时，复位功能正常。
3.结语
总而言之，串联装置是否异常直接关系到装置的正常运行。为确保串补装置的正常运行，还应该加强对串补装置的维护。变电站串补装置的继电保护和控制系统是由德国西门子公司生产的自成体系的微机保护、控制系统，配备了两套完全相同的、独立的、互为冗余的保护系统。
参考文献
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论文作者:祁军年, 程碧雪
论文发表刊物:《中国电业》2019年第11期
论文发表时间:2019/9/29
标签：动作论文; 旁路论文; 异常论文; 装置论文; 系统论文; 电容器论文; 电压论文; 《中国电业》2019年第11期论文;