摘要：目前，随着社会经济科技的快速发展，其电力事业也取得了显著进步，在经过大量的理论验证后，逐渐搞清楚了串补输电线路对继电保护产生的影响。串补装置的设定在一定程度上会对输电线路的正常运行造成影响，既对其阻抗的均匀性产生破坏作用，进而影响到整个继电保护流程，情节严重时可能在线路保护过程中发生误动现象。本文通过对串补和输电线路继电保护的原理进行阐述，分析了串补电压和电网方向继电器的电压反向原理，以期对研究串补输电线路对继电保护的影响提供借鉴。
关键词：串补；输电线路；继电保护
引言
通过验证，串补装置会对输电线路阻抗的均匀性产生破坏作用，串补装置的负电抗电气会从根本上影响输电线路的电压电流，这一特性也使得继电保护装置的作用失去一定的效果，对其正常运转产生了不利影响。与此同时，基于串补装置与继电保护装置的运行状态来看，两者之间要实现运行状态的协调同步具有相当的难度[1]。此外，串补电容装置在电路运行发生故障时很难进行强补，基于此分析，对排查与维护工作提升了一定的难度，不利于继电保护装置保持正常工作状态。
一、串补的相关概念分析
串补，实际上是一种现代化电力技术针对输电线路的串联补偿装置，该装置可以有效保障输电线路功率极限的提高，并且维持整个电力系统的稳定。串补装置在电力运行中具有其显著特点，能够增强电网对电力的输送能力，利用这样的装置进行电网线路设置，可以有效减少远距离输电线路的设备安装，可节约相应的设备架设成本，提高电网输电线路安装工程的经济效益[2]。串补装置根据补偿阻抗情况，可将其分为固定和可控两种串补形式。如今，串补技术作为一项具有新时代特性的先进的新型电力技术，它具有装置成本低和适用范围广的优点，基于这两个优点该项技术在电力行业也逐渐得到较大发展和广泛应用。
二、输电线路继电保护的原理分析
继电保护的原理在于对电力系统运行过程中输电线路运作发生异常情况时，可根据电气量的变化自行进入继电保护模式。就一般意义上来看，电气量是对电流、电压和功率等的统称。除开以上常规的电气量，实际上还存在着一些不同于电流电压等的物理量，基于通常情况进行分析，继电保护装置能够对已经发现的所有物理量反应产生作用，其作用过程包括了测量、逻辑以及执行三个部分的工作。
三、串补的电压反向原理概述
反向电压的出现会直接影响继电保护装置保护功能的阻抗性，会导致测量阻抗在运作的时候出现偏差，发生保护误动的现象，就如下图1所示，当F3处会发生故障时，就会在F2处发生保护拒动现象；当F3处的反向处出现故障时，就会在F1处的反向发生保护误动现象。
图1 串联线路系统示意图
以上线路发生电压反向状态的情形有两种，如下所示：
（一）F3处发生三相短路的情形
当KXL＜Xc＜XM+KXL ,VM和EM呈互为反向的角度关系，并且在EM领先IM（故障电流）时，就会发生电压反向的情形。换言之，提供短路源的系统电压和保护安装的故障电压的角度是互为反向关系。
（二）F1处和F2处或者两者反向母线出现三相短路故障的情形
当串补度在40%的情形下，Vcmax=1/3EN，在XN＞0.5XL时，电压就会呈相反态势，这类情形在系统实验中属于常见状态。因此，电压后侧的电压互感器处于这种条件下遭遇故障情形就极容易发生电压反向现象。
此外，需补充说明的是，若在故障点和保护装置点之间安装串补装置，保护装置的测量阻抗极可能会由于电容器发生低频分量造成测量误差，由此引起保护误动或者保护拒动。
方向继电器的电压反向原理概述
根据故障点可以分析出在保护装置运作时，背后的等值电源阻抗性会对线路保护零、负序方向继电器的正确工作产生影响。基于串补电容将阻抗转为容性不可能的前提下，在串补装置的母线测电压采用互感器时，方向继电器不会发生保护误动现象。当处于正向故障状态时，背后的等值电源阻抗呈现容性时，会发生保护拒动现象。在这种情况的影响下，方向继电器会自发进行电压补偿的运转。
图3 零序网络示意图
根据上图2 分析，若在F1点的不对称接地处发生故障时，就会产生如上图3 所示的情形；若中性点的接地变压器在连接串补电容的背侧时，XC＞Zot；若正向故障产生的测量阻抗Zot=Xe+Zot时，零序功率方向的继电器会发生保护拒动现象。
结语
综上所述，本文通过对串补的相关概念、输电线路继电保护的原理以及串补的电压反向原理、方向继电器的电压反向原理进行分析，从中总结出了串补输电线路对继电保护产生的影响，即在一定程度上会对输电线路的正常运行造成影响，对其阻抗的均匀性产生破坏作用，进而影响到整个继电保护流程，情节严重时可能在线路保护过程中发生误动现象。谨以此文以期对后期进一步研究串补输电线路对继电保护的影响提供理论依据。
参考文献
[1]薛明军, 王玉婷, 陈福锋, 等. 带串补的同杆并架双回线路零序故障分量对继电保护的影响[J]. 华电技术, 2017,39(9):8-12.
[2]徐振宇, 王雷, 袁辉. 论电力系统继电保护的作用及发展趋势[J]. 工程技术：文摘版, 2016，16(28):172-172.
论文作者:邱温良
论文发表刊物:《电力设备》2019年第15期
论文发表时间:2019/12/9
标签：线路论文; 电压论文; 阻抗论文; 发生论文; 继电保护论文; 装置论文; 故障论文; 《电力设备》2019年第15期论文;