串补电容线路的保护.ppt

串补电容对保护的影响,,,,,,串补电容器结构,金属氧化物阀片(MOV) ，是非线性电阻，近似稳压器 保护间隙(JX)：故障电流很大，或者 MOV 达到热容量门槛后击穿，以保护MOV 旁路断路器(DL)：保护间隙动作后延时0.1s闭合，以保护保护间隙；故障切除后延时0.2s或延时3s后断开，以改善系统的稳定水平 断路器是三相断路器,电容器视在阻抗Zc和电压Uc,设 Umov为MOV拐点电压 电容器两端电压：Uc=Umov时： Zc= Umov/I，阻抗角在第四想像 Uc=Umov,串补线路系统图,Zx：线路阻抗 Zm、Zn：两侧系统阻抗 Xc：电容器容抗 补偿度小于1：XcXc 电流反向：ZmXc,普通方向阻抗继电器 保护1的阻抗特性图,距离I段整定值： Zdz=Kk*(Zx-jXc) Kk：可靠系数 保护1能够正确动作，但保护范围比普通线路缩小了普通方向阻抗继电器 保护2的阻抗特性图,反方向故障时不会误动 正方向故障时与保护1一样保护范围缩小 电容器附近(AR段)故障时，保护可能拒动普通方向阻抗继电器 保护3的阻抗特性图,电容器附近故障(AR段)时，保护要误动可变姆欧方向阻抗继电器,实用的方向阻抗继电器为可变姆欧方向阻抗继电器。

特点：由 (或正序电压(或/和记忆电压)作为极化电压保护1的阻抗特性,与方向阻抗继电器类似，能够正确动作，只是保护范围缩小保护2的阻抗特性,若XcZm，电容器附近故障时能够正确动作若XcZm，电容器附近故障时可能要拒动保护3的动作特性,若XcZm，保护不会误动若XcZm，电容器附近故障时可能要误动四边形正序方向阻抗继电器阻,动作情况与可变姆欧方向阻抗继电器相同 整定要求：为了在电容器附近的区内故障时能正确动作，偏移量必须要大于容抗： X’Xc,PT装设位置的影响,上面是PT装设在电容器与母线之间的情，若PT装设在电容器与母线之间，保护1、保护3情况相同，保护2有两点区别： 1) 整定与普通线路相同，保护范围不缩小 2) 反向故障时，测量阻抗为正阻抗，存在与保护3类似的问题串补电容器对高频保护的影响,距离高频的情况与距离保护类似 零序方向、负序方向和故障变化量方向高频保护可用故障分量系统进行分析反向故障时的故障分量系统,普通线路：U0=(Zn+Zx)*I0 串补线路： U0=(Zn+Zx-jXc)*I0 由于XcZx，方向继电器不会误动正向故障,普通线路： U0=－Zm0*I0 串补线路： 1) PT装在电容和母线之间时：与普通线路一样。

2) PT装在电容和线路之间时：U0=－(Zm0-jXc)*I0 若XcZm0(电流反向)，保护可能会拒动保护间隙击穿时的动作行为,PT装设在电容器与线路之间时，不会误动 PT装设在电容器和母线之间时，有可能会误动PSL602装置的整定说明,对于受到串补电容器影响的线路，装置整定增加的控制字和定值为：,增加的控制字,1) 串补电容功能投入 高频保护为控制字序号为8， 距离(零序)保护控制字序号为8 2) PT在电容和线路间 高频保护控制字号为9 距离(零序)保护控制号为7,增加的定值,方向元件补偿阻抗 (ZFC) 高频保护序号11 距离保护序号40 2) 串补电容的容抗值(ZC) 距离保护序号41 3)距离动作电压定值 距离保护序号42,串补电容功能投入(控制字),对于串补线路和受到串补电容器影响的相邻线路保护该控制字设为1 串补电容功能投入时，阻抗方向继电器记忆电压门槛由各相电压15V时采用80%Un以防止三相故障时，在记忆电压消失后保护的误动或拒动2） ZC的整定原则,为了防止反向故障时阻抗方向元件的误动距离保护的四边阻抗形特性偏移量(X’)调整为大于串补电容器的容抗(Zc): X’Zc,3) Z1U的整定原则,为了增加距离I段的保护范围，在距离I段判据中增加一动作门槛Z1U ，基本原理为 老方案： I*Z1zd-U0， Z1zd=Kk*(Zx-Zc) 新方案： I*Z1zd-UZ1U， Z1zd=Kk*Zx Z1U取MOV的拐点电压Umov(二次值)。

由于电容上的电压不会超过Z1U，故保护不会超越 整定原则：设Im为线路末端故障时的最大电流，若ImZx Umov,取Z1U= Umov；否则取Z1U=0补偿阻抗ZFC的整定原则,对极化电压进行补偿，以解决电流反向时 保护的误动或拒动： 补偿前极化电压：U1 补偿后极化电压：Un*U1/|U1|+ZFC*I 整定原则为： 1) 当ZmXc时，取Xc-ZmZFCZn+ZX –Xc 建议取中间值：ZFC ＝(Zns+ZL-Zms)/2,补偿效果,正向故障,反向故障,极化电压补偿原理,正序(记忆)电压极化的理论基础是假设正序电压U1与电源电压E相位一致以正方向故障为例，方向元件的相位关系为 补偿前：arg(U1/I)=arg(E/I)=arg(Zm-jXc) 补偿后：Arg [(Un*U1/|U1|+Zk*I) /I] = Arg (E+Zk*I /I)=Zm-jXc+Zk 但若取ZkZn+ZX –Xc,会发生过补偿，造成反向故障时的误动控制字‘PT在电容和线路间’整定原则,该控制字影响高频保护的零序方向元件和高频保护以及距离保护的方向阻抗继电器控制字为1时，振荡闭锁期间退出方向阻抗继电器的正序电压方向元件，零序方向元件在零序反方向动作后，在正反方向元件都返回50ms以后，才重新投入零序方向。

整定原则,对于串补线路电容器安装侧的保护，当PT装设在电容和线路之间时，控制字设为1，否则设为0，对于另一侧的保护和相邻线路的保护，建议设为0整定说明(1),电容器保护气隙间歇性击穿时，可能会导致不平衡零序电流，当PT在电容器和母线之间时，此扰动属于正方向故障，因此要采取延时措施；当PT在电容器和线路之间时，此扰动属于反向故障，故不必采取延时措施整定说明(2),当保护背后有串补电容器时，在系统振荡时，反向故障时正序方向元件会误动，故在振荡闭锁期间退出阻抗方向继电器的正序电压方向元件，但保留突变量方向元件。