殷正昇1 张凯2
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摘要：文章分别阐述了串、并联电容对输电线路继电保护的影响，并且对二者优缺点进行了一定的分析，通过对二者的对比，得出了结论。
关键词：串并联电容；继电保护；比较
1 引言
随着电力系统输送容量的增大，串、并联电容作为提高线路输送能力的经济适用方法，得到日益广泛的应用。然而，应用串、并联电容在提高线路输送能力的同时，也给电力系统带来了一些不利影响。对一般输电线路而言，其阻抗参数均为感性，线路保护装置的方向测量元件及阻抗测量元件均以线路参数的这一“感性”特点为基础。而线路串联电容改变了线路参数的这一“感性”特点，必然会对线路保护带来影响。对不同原理的线路保护，其影响程度也各不相同。
2 串联电容补偿对线路电流保护的影响
串联电容安装位置和补偿度是影响阻抗继电器动作特性的重要因素。串联电容可安装在线路的中部、线路的两端或中间变电所两母线之间。在我国，串联电容通常安装在线路的一侧。对图1所示的系统，串联电容在线路的一端，如果F1处短路，极可能引起继电器Ⅰ和Ⅱ的电压反向，使它们失去方向性，从而导致阻抗继电器Ⅰ拒动，阻抗继电器Ⅱ误动。对阻抗继电器Ⅲ，正向远方电容外短路，继电器可能超越动作。阻抗继电器Ⅳ与阻抗继电器Ⅲ具有相似的特性。
线路上并联电容的功能主要是吸收容性无功功率、限制系统的工频过电压和操作过电压，对于使用单相重合闸的线路，限制潜供电容电流、提高重合闸的成功率。因此，并联电容的这些性能使其长期在线工作，长期承受高电压、大电流在线运行，工作条件较为恶劣。并联电容与相同电压等级的其它设备相比，有着较高的故障率。而并联电容发生故障后退出运行，对整个系统的安全稳定又起着至关重要的影响。因此，就必须针对超高压并联电容容易发生的故障，确定合适的保护原理和保护方案，对其实施可靠、灵敏的保护。
并联电容在系统中的接线如图2所示。其中 DL1、DL2 和 DL3 是母线 I和母线 II 之间的三个断路器，TA1、TA2 分别是单相并联电抗器的高端和中性点侧的电流互感器，TA3是中性点小电抗器的电流互感器。根据超高压并联电抗器易发生的故障类型，结合已有的电容保护原理和现场实际运行的经验，确定一套完整的并联电抗器保护方案，保护方案对并联电抗器的保护配置如表1所示。
表1 超高压并联电容保护配置
按照表1保护配置方案能够对超高压并联电容实施有效的电气量和非电气量保护。当电容发生内部接地故障后，差动保护具有很高的灵敏度，能够有效地发出保护跳闸信号。但当电容器发生匝间短路后，对差动保护而言，故障电流是穿越性的，
因此，不论短路匝数是多少，差动保护都无法对匝间短路进行有效的保护。当电容器的绕组结构为并联分支时，如果能够从电容器绕组引出有效的接点，则横差保护不论是对内部接地故障和匝间短路故障，都能够保护。当电容器绕组没有采用并联分支或采用并联分支，但无法引出有效的接点时，就无法采用横差保护。尽管非电气量保护中的瓦斯保护、油温异常和绕组温升保护等，都能够对匝间短路实施有效、可靠的保护，但当匝间短路匝数较小时，这些保护尤其是瓦斯保护的动作时间较长，无法对电容器实施快速保护。而且，考虑到超高压并联电容器的价格昂贵，按照超高压设备双重化保护配置的要求，就必须寻找新的匝间保护原理。由于并联电容器的匝间短路保护既是保护的重点又是难点，因此确定高灵敏度、高可靠性的匝间短路保护原理无疑对加强并联电容器的保护具有重要的意义。
4结论
本文总结了串、并联电容对线路继电保护的主要影响，以及为了解决这些问题所采取的措施。应该说，目前已基本解决了串并联电容所带来的线路保护问题。但仍然有许多学者和工程技术人员在进行着这方面的研究和探索工作。因此可以期望将会有更完善的保护原理和更高性能的保护装置的出现。
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论文作者:殷正昇1,张凯2
论文发表刊物:《电力设备》2015年5期供稿
论文发表时间:2015/12/21
标签：电容论文; 线路论文; 阻抗论文; 电容器论文; 继电器论文; 绕组论文; 故障论文; 《电力设备》2015年5期供稿论文;