电力系统500kV串补保护的配置及动作逻辑原理详解培训.pptxVIP

电力系统500kV串补保护的配置及动作逻辑原理详解培训 一、固定串联补偿简介1、串联补偿装置是利用电容器组串联于交流输电线路中，用于补偿交流输电线路的电气距离。2、串联补偿装置的作用 在超高压输电线路上装设串联补偿电容设备，可以补偿线路电抗，缩短线路电气距离，因而它具有如下作用：（1） 改善输电系统的稳定性，提高输电容量；（2） 改善输配电和工业用电的电压调节性能；（3） 对具有不同的导线，不同的线路长度，不同的路径和电抗的并联线路，改善潮流分布；（4） 减少系统损耗；（5） 减少输电线路的回路数。串补提高系统的静态稳定极限3、固定串补主设备的结构单段串补结构示意图C：电容器MOV：金属氧化物限压器GAP：间隙D：阻尼装置BCB：旁路断路器DS：隔离开关ES：接地开关BS：旁路隔离开关分段串补示意图固定串联补偿装置的组成元件及相应功能如下： 串联电容器组 串补装置的基本组成元件，由多台电容器通过串并联方式形成电容器组。金属氧化物限压器（MOV）：电容器组的主保护元件。放电间隙：降低金属氧化物避雷器吸收能量的要求旁路断路器：投入和退出电容器组，保护放电间隙。限流和阻尼元件：限制电容器组放电电流的幅值和频率。电流互感器：完成保护和测量功能的主要设备。绝缘平台：放置及安装串补装置。 MOV伏安特性曲线500kV线路雷击线路，电容器放电的放电电流波形 500kV雷击线路，电容器放电的放电电流波形（串补阻尼回路设计放电频率为：518Hz，周期19.3ms）4、串补装置带来的一些特殊问题串补对断路器短路电流的影响；串补对潜供电流的影响；单相接地时，若电容器始终没有被旁路，则潜供电流暂态分量呈现出低频振荡波形，衰减较慢；此外，在单瞬故障消失时恢复电压上将叠加电容器的残压，恢复电压有所提高，对潜供电弧自灭不利，较难满足间隔时间为1s的单相重合闸的需要。在串补所在线路保护配置中增设“线路保护动作联动旁路串补装置”的功能，确保线路发生区内故障线路保护动作时，无论串补自身的电气量是否达到保护的定值，均同时旁路串补系统，以加速潜供电流暂态分量的衰减。串补对线路断路器断口暂态恢复电压的影响；对于串补线路，故障时若流过串补装置的短路电流小，则串补站的火花间隙可能不动作，电容器的残压会导致线路断路器的恢复电压大幅度提高。 引起次同步谐振；串补对继电保护的影响。无串补和有串补线路的潜供电流对照 从图中可以看出，有串补线路的潜供电流中有幅值较高的低频分量,低频分量使其过零次数减少,尤其当弧道电阻较小时低频分量幅值较大,所以单相重合闸的成功率将比无串补线路时的低。5、串补系统过电压保护策略和基本控制措施串补过电压保护的主保护：MOV－并联间隙组合保护(1)故障的分类与定义 根据故障发生的位置不同，可将故障区分为区内故障与区外故障，其定义为：区内故障： 发生在串补设备所在线路两侧断路器之间的故障区外故障： 发生在串补设备所在线路之外任何地方的故障串补正常运行时设备状态区内故障区内故障串补设备的动作情况500kV线路C相线路雷击时，串补间隙击穿过程分析500kV线路C相线路雷击时，串补间隙击穿过程分析首先，串补保护控制系统接到了线路保护C相联动命令（即图中t1时刻），1ms后C相GTE发出了第一个点火脉冲，由于此时电容器两端偏低，触发间隙没有能够击穿，4ms后，C相GTE发出第二个点火脉冲，即t2时刻，此时电容器两端电压值为86.372kVp，到t3时刻时电容器两端电压上升到了124.65254kVp，该值为1pu=69.116kVp的1.8035倍，在t2至t3的这一段时间内，由于电容器电流没有过零点，因此点火间隙一直处于导通状态，该电压加到了主间隙上，成功击穿住间隙。这个过程的时间为12.3ms，区外故障区外故障时，串补设备状况(2)串补过电压保护的基本要求发生区外故障：要求串补系统过电压保护在故障期间不得将串补旁路，仅仅依靠串补电容的过载能力以及MOV的限压作用来确保设备的安全发生区内故障：若MOV上流过的放电电流或吸收的能量超过预定的定值时，则触发火花间隙，将串补快速旁路，同时发命令闭合旁路断路器，以避免火花间隙长时间导通而烧毁。(3) 串补过电压保护与线路保护的配合 为降低串补设备对断路器断口恢复电压及故障点潜供电流的影响，在通用的串补保护设计中，均有线路保护动作联动旁路串补系统的功能。 (4)故障持续时间 区外单相故障串补承受系统故障电流的持续时间故障后时刻[ms]系统扰动事件保护动作情况0发生故障　0－100故障持续MOV利用非线性伏安特性限制串补电容电压，电容器不允许旁路。100线路断路器切除故障故障线路两侧线路保护动作跳故障相100－1000故障线路非全相运行　1000线路断路器重合于故障故障线路保护单相重合闸动作1000－1350故障持续，故障相