摘要：串联补偿设备是电力系统使用较多的设备，影响输电线路距离保护的可靠性，本文通过对距离保护和串补技术的基本原理的介绍，分析串补电容在输电线路正向、反向安装对距离保护影响。阐述现有串补电容对输电线路距离保护的解决方案及评价，串补电容对输电线路距离保护方面仍然存在诸多不足，是以后研究的方向。
关键词：串补电容；距离保护；影响
引言
串联电容补偿技术因我国大容量、远距离输电的发展而在超高压远距离输电中运用普遍。串联电容补偿技术已日趋成熟，电气距离经过串补电容补偿线路感抗缩短交流传输，增大电路的传输功率，提升了电路的电压质量，优化了输送功率的分布，使输电线路的电损大大降低。从而使整个输电系统的稳定性得到提升。尽管串联电容补偿技术的优势明显，但是也存在使传输线路阻抗的分布不均匀，发生故障时，可能会出现电压反向、电流反向及引入暂态分量和次同步谐振等现象，这些问题给输电线路的保护带来困难。
一、输电线路距离保护及串补电容技术原理简介
1、距离保护基本原理
根据短路时电压、电流的变化规律，对电压与电流的比值进行测量，对保护安装处到故障点的距离工作的保护即是距离保护。如图1所示：
该系统发生短路时，应从故障方向进行判断：保护区的正方向发生故障，测出首先判断故障的方向，若故障位于保护区的正方向上，测出保护安装处到故障点的距离LK，再测出故障点到整定距离Lset，然后对进行对比:若LK小于Lset，表明故障点在保护范围内，保护应该立即进行，若LK大于Lset，表明故障点在保护范围之外，保护不应进行，若保护区的反方向区域发生故障，不用对故障距离测量，应判定为区外故障，保护不应进行。
2、串联电容补偿技术简介
（1）串联电容补偿技术基本原理
通过在输电线路上加装串联补偿电容来补偿线路电感的技术称为串联电容补偿技术，该技术能使线路的电气距离缩短，增大传输功率，降低输电线路的电损，使线路的电压质量提高，通过使线路的电压降和电压的相角差减少的方法，使输送功率分布更均衡。从而使系统的稳定性大大提升。
（2）串联补偿电容的主要作用
串联补偿电容的主要功能是补偿线路电感，从而实现缩短交流传输的电气距离的目的，能使输电线路的传输容量以及电力系统的稳定性提高。串联补偿电容主要功能如下:
1)扩大输电线路的输送容量，使电力系统的稳定性提高;补偿电容串联在输电线路中可以补偿线路的感抗，使线路电抗减小。使电气传输的电气的等效距离缩短，使线路上的电压降和线路两端的相角差降低，使电力系统的稳定性提高。
2)电压偏差的降低，电力系统的运行电压和无功平衡条件的提高，可以降低配电网中补偿线路的电压。使电压质量更高。
3)使传输功率的分配更加合理，使并联线路或环网中的合理地分配。
4)使网损降低，价格更实惠。串联电容使线路感抗减少既能使输电线路电损降低，又能在远距离大容量输电中减少输电线路回数，可以节省输电建设的成本。
二、串补电容对输电线路距离保护的影响
电力系统的输出容量在继续增大，作为一种经济实惠的输电方法，串补电容可以为增强线路输送能力，在电力建设中的应用非常普遍。但是由于使用串补电容会导致电力系统的稳定性差，电压质量低下的缺点，在增强远距离输电能力时会给电力系统带来不利影响。串补电容对输电线路距离保护的影响主要表现在对输电线路串联补偿设备接线的影响和串补电容安装位置对距离保护的影响两个方面，而串补电容安装位置对距离保护的影响有具体分为串补电容安装在保护的正方向和串补电容安装在保护的正方向两个方面就普通的输电线路来说，其阻抗参数系感性参数。线路保护装置的方向测量元件及阻抗测量元件都是以其阻抗参数进行设置的。而线路串补电容对阻抗参数的影响最终会造成对距离保护产生影响。
三、现有的解决方案及评价
1、解决方案
（1）圆特性距离保护
当串补电容安装在保护的正方向，电容MOV的保护级峰值电压Upr为串补电容产生的最大压降。当发生故障时，串补上的压降-jLXc最大值≦Upr/2I，为了实现区外短路距离Ⅰ段超越问题得到解决，应在整定阻抗上增加一个电抗型继电器。增强因运行方式改变的适应性，有效的防止区外短路距离Ⅰ段的超越。
（2）四边形特性距离保护
距离测量元件和距离方向元件组成距离方向元件四边形特性距离保护。采用记忆电压对距离方向元件判断故障前的记忆电压同故障后电流的方向。从而能有效的避免阻抗继电器误动。为了降低距离方向元件的灵敏性，可采用故障后电流来实现，在四边形范围内计算阻抗在整定时，正方向为距离元件的动作条件为方向元件所指的方向。
在串补电容的线路中，反向自动取125Xc为定值，使正方向区外故障不能实现超越，利用调整电抗的整定值，从而保障电容器故障后的正确动作。
2、方案评价
(1)为了有效的防止正方向和反方向有串补产生的的保护误动，可以在圆特性阻抗继电器的基础上添加不同的电抗型继电器。
(2)为了保护反方向有串补产生的保护误动，可对四边形阻抗继电器采用记忆电压和故障电流来识别方向；为了保护正方向有串补产生的保护误动和拒动，可对四边形阻抗继电器的阻抗特性进项改变。四、结束语
结合串联电容补偿线路，本文通过对距离保护和串补技术的基本原理的介绍，分析了影响串联补偿电容对距离保护的各种因素，其中最关键的两个因素为：当发生短路故障时，正向串联补偿电容阻抗继电器有可能发生拒动现象；反向串联补偿电容阻抗继电器有可能发生误动现象。鉴于串联补偿电容的不利影响，本文提出了两种方案进行解决。并分别对两种方案给予评价，但是目前仍未找到解决距离保护I段的超越问题的最佳方案，在未来仍有待加强对其重点研究。
参考文献
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[3]张保会，尹项根.电力系统继电保护[M].2版.北京:中国电力出版社，2016:62-63.
论文作者:蹇魏巍
论文发表刊物:《基层建设》2018年第33期
论文发表时间:2019/1/4
标签：电容论文; 线路论文; 距离论文; 阻抗论文; 故障论文; 方向论文; 电压论文; 《基层建设》2018年第33期论文;