PDF《基于故障点位置识别的串补线路距离保护方案》

基于故障点位置识别的串补线路距离保护方案 陈福锋钱国明魏!曜%国电南京自动化股份有限公司 江苏省南京市 $

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摘要分析并指出了电平检测方案存在的灵敏度不足的问题简单介绍了利用保护测量电流 电 压计算保护安装处至串补电容之间沿线各点电压的方法 并分别分析了在串补电容前和串补电容 后故障以此方法所计算得到的沿线各点电压幅值的特点在电容前金属性故障时 保护安装处至 电容之间将出现电压极小值点 且电压幅值理论上为;

在电容后故障时 计算电压即使出现极值 点其幅值也较高据此提出了串补线路故障点位置识别的方法 结合传统距离保护形成了适用于 串补线路的距离保护新方案该方案能在可靠防止超越的基础上很大程度地提高距离保护的灵敏 度SUV K仿真验证了该方案的有效性和可靠性 关键词距离保护串联补偿电容沿线电压故障点位置识别灵敏度 中图分类号 VU ? ? 收稿日期 $ ;

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$ $ !引言 串联电容补偿是提高输电系统经济性和可靠性 的有效手段!补偿技术能改善电力系统的稳定性 改善电压质量及无功功率平衡 减少系统的线路损 耗 提高线路传输容量+

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, !然而 串补电容破坏了 输电线路阻抗的均匀性 给串补线路保护尤其是距 离保护的设计带来了很大的困难!串联电容补偿装 置普遍采用具有非线性伏#安特性的金属氧化物变 阻器% URW'

并配合空气间隙和旁路开关作为补偿 电容的过电压保护!URW 的非线性特性进一步加 大了距离保护设计的难度+ # >

[ , ! 传统距离保护应用于串联电容补偿线路存在超 越动作问题!为防止超越 现行的解决方案主要分 为$类$ 一是从距离 段的阻抗定值上躲过 即在整 定时考虑串补电容容抗 @ ) 按线路阻抗 @X 与串补 电容容抗之和% @Xf b - @ ) - '

进行整定 当串补容量较 大时 保护灵敏度可能很低 甚至没有灵敏度/ 二是 电平检测方案 即假设串补电容上的电压始终为其 过电压保护水平 在串补电容之前故障或者在串补 电容后故障且串补电容被空气间隙旁路的情况下 距离保护依然存在灵敏度不足的问题! 本文提出了串补线路故障点位置识别的方案 串补线路故障后保护首先根据测量的电流和电压量 判别故障点相对于串补电容的位置 若能明确判别 为串补电容前故障则直接开放距离保护无需再投入 任何防超越措施 否则 投入 常规的电平 检测方案! 该方案能有效解决距离保护在串补线路中的超越问 题 且保证了区内各点故障时距离保护的灵敏度! !距离保护电平检测方案 故障回路测量阻抗进入保护动作区后 进行电 平检测条件的判别 其动作条件为$

3 P% @ G E 7@ Y'

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3 UR W %

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式中$

3 P 为故障电流/ @ G E和@ Y 分别为保护的整定阻 抗和测量阻抗/ #

3 URW为URW 动作电压! 若式% 9'

满足 则距 离保护按 常规 逻辑 出口 跳闸/ 否则闭锁距离保护! 电平检测方案的实质就是假设补偿电容上的电 压始终为其可能达到的最大值!当补偿电容安装于 线路的中间或者末端 故障回路中没有串补装置时 保护的灵敏度将受到很大影响!以图9所示串补装 置安装于线路中点的系统为例进行说明! 图F!串联电容补偿线路 # $ % F!;