李洋

摘要：因?yàn)槟壳拔覈?guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展十分迅速，但在配電網(wǎng)方面的發(fā)展卻相對(duì)較為落后。配電網(wǎng)建設(shè)的過程中往往會(huì)有設(shè)備老化嚴(yán)重，網(wǎng)架結(jié)構(gòu)不合理等情況的存在，從而造成配電網(wǎng)電壓的整體水平較低，網(wǎng)損過重，無(wú)功功率短缺等一系列問題的影響。正是因?yàn)檫@一系列影響的存在已經(jīng)越來越不能滿足如今快速發(fā)展的經(jīng)濟(jì)需求。因此對(duì)于如何更加高效的解決配電網(wǎng)電壓過低以及損耗高的現(xiàn)象就成了目前電力工作者的重點(diǎn)工作內(nèi)容。而通過快速開關(guān)型串聯(lián)補(bǔ)償裝置技術(shù)便能夠完美的解決以上問題。

關(guān)鍵字：串聯(lián)補(bǔ)償技術(shù);電壓質(zhì)量;快速開關(guān);配電網(wǎng);繼電保護(hù);網(wǎng)絡(luò)損耗;

引言：

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，在日常的生活與生產(chǎn)中對(duì)電能的應(yīng)用越來越高，同時(shí)因?yàn)橛?jì)算機(jī)設(shè)備、敏感性負(fù)荷以及通信設(shè)備的出現(xiàn)，從而對(duì)電能的質(zhì)量又了更高層次的要求。但對(duì)于我國(guó)目前的煤炭資源以及水資源等相關(guān)的一次能源資源的分配不均衡的現(xiàn)象，如呈現(xiàn)出逆向分布的情況。從而對(duì)于加快技術(shù)的創(chuàng)新建設(shè)以及提高電網(wǎng)的遠(yuǎn)距離輸電能力和輸電電容的容量就顯得十分重要與必要。而在此過程中應(yīng)用串聯(lián)補(bǔ)償裝置，能夠在很大程度上降低線路的損耗問題，并且此方法也是目前能夠解決配電網(wǎng)中存在一切問題的最理想最佳的解決方案。但由于傳統(tǒng)的補(bǔ)償裝置存在著體積大、造價(jià)高以及運(yùn)行維護(hù)工作困難，對(duì)線路繼電保護(hù)存在較大的影響等一系列問題，使得串聯(lián)補(bǔ)償技術(shù)在實(shí)際的應(yīng)用過程中并沒有取得更好的發(fā)展因此也并不能展現(xiàn)出自身的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。隨著科技發(fā)展的不斷進(jìn)行，基于以上問題快速開關(guān)型串聯(lián)補(bǔ)償裝置應(yīng)運(yùn)而生，從而將以上問題完美的解決，更好的提升了配電網(wǎng)繼電的保護(hù)作用。

1：快速開關(guān)型串聯(lián)補(bǔ)償裝置的研究意義

根據(jù)有關(guān)研究表明，如果假定在故障的瞬間電容器總能處于完全旁路的狀態(tài)，則保護(hù)裝置的動(dòng)作不會(huì)受到串補(bǔ)電容的相關(guān)影響。但這只是理想狀況下，在現(xiàn)實(shí)的情況中當(dāng)發(fā)生故障的時(shí)候電容器通常都是以某種方式旁路的。因?yàn)椴煌墓收嫌兄煌念愋?，從而使得電容?guó)企在旁路過程中往往會(huì)存在一定時(shí)間的延時(shí)，并且這個(gè)延時(shí)的時(shí)常往往是取決于電容器旁路系統(tǒng)類型的。從而，串聯(lián)補(bǔ)償電容器對(duì)線路雖然有一定的保護(hù)作用，但也會(huì)存在于一定的影響，并且這個(gè)影響是不能通過對(duì)線路保護(hù)而消除的。

近幾年對(duì)快速開關(guān)技術(shù)的研究已經(jīng)成為了一種研究熱點(diǎn)，并且該技術(shù)的核心理論已經(jīng)比較成熟。正是由于快速開關(guān)技術(shù)具有更快的開斷速度、結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單、可靠性更高以及能力更強(qiáng)、有更加廣泛的適用范圍等優(yōu)勢(shì)。使其發(fā)展與應(yīng)用十分的快速，并且如今已經(jīng)逐漸的開始取代傳統(tǒng)開關(guān)。如果將此技術(shù)應(yīng)用在串聯(lián)補(bǔ)償器中，那么會(huì)極大的降低電容旁路的實(shí)踐，對(duì)配電網(wǎng)繼電保護(hù)有著更加深刻更加廣泛的應(yīng)用。

2：快速開關(guān)型串聯(lián)補(bǔ)償裝置的結(jié)構(gòu)分析

對(duì)于傳統(tǒng)的串聯(lián)補(bǔ)償器裝置，雖然有一定的優(yōu)點(diǎn)，但是由于配置器自身存在著結(jié)構(gòu)復(fù)雜、價(jià)格昂貴、體積龐大以及投入產(chǎn)量較低并且裝置自身的安全性能以及可靠性能較差等負(fù)面現(xiàn)象，從而使得在實(shí)際的配電網(wǎng)的保護(hù)應(yīng)用中應(yīng)用非常的局限。

正是因?yàn)閭鹘y(tǒng)的串聯(lián)補(bǔ)償裝置存在缺點(diǎn)，從而大力對(duì)快速開關(guān)型串聯(lián)補(bǔ)償裝置進(jìn)行了深入研究與發(fā)展。對(duì)于快速開關(guān)型串聯(lián)補(bǔ)償裝置實(shí)際的應(yīng)用其實(shí)就是利用快速開關(guān)來取代傳統(tǒng)的火花間隙?？焖匍_關(guān)型串聯(lián)補(bǔ)償裝置在配電網(wǎng)繼電保護(hù)方面主要體現(xiàn)在以下幾方面功能：

串聯(lián)電容器組：該元件主要的作用就是在補(bǔ)償線路的降壓過程中，通過降壓提高了電壓的質(zhì)量。

快速開關(guān)：這是一項(xiàng)基于快速渦流驅(qū)動(dòng)技術(shù)而開發(fā)出的一款全新的快速真空斷路器，主要的應(yīng)用就是在串聯(lián)電容器中及時(shí)的釋放出電荷。該裝置在正常運(yùn)行的情況下是處于分閘狀態(tài)的。當(dāng)線路發(fā)生短路的時(shí)候，則會(huì)迅速接通電容器的放電回路，整個(gè)接通的過程僅僅需要10ms，在分閘過程中則更為迅速僅需要5ms即可完成分閘工作。該裝置的主要組成基礎(chǔ)便是快速真空斷路器以及結(jié)合短路故障快速識(shí)別等技術(shù)。通過對(duì)此技術(shù)的應(yīng)用對(duì)于在串聯(lián)補(bǔ)償器快速階段工作中能夠在很大程度上縮短過電壓的持續(xù)作用時(shí)間，因此對(duì)于過電壓而產(chǎn)生的氧化鋅大大的減少。

3：快速開關(guān)型串聯(lián)補(bǔ)償裝置對(duì)繼電器保護(hù)的影響

3.1：對(duì)電流保護(hù)

對(duì)電流的保護(hù)工作主要是通過快速開關(guān)的高反應(yīng)，在電流升高的時(shí)候而快速展開相應(yīng)的保護(hù)動(dòng)作。雖然在實(shí)際的應(yīng)用過程中繼電器的對(duì)啟動(dòng)電流的選擇不同，因而電流保護(hù)也針對(duì)以下幾個(gè)階段進(jìn)行保護(hù)。

在電流Ⅰ段的時(shí)候，電流的保護(hù)作用主要是體現(xiàn)在能夠快速切斷的方面。主要是根據(jù)在短路電流內(nèi)電流幅值短時(shí)間內(nèi)迅速增加的而產(chǎn)生的瞬間動(dòng)作。

在電流Ⅱ段的時(shí)候，電流的保護(hù)作用主要的體現(xiàn)在能夠?yàn)橄迺r(shí)電流速斷進(jìn)行保護(hù)，器實(shí)際的保護(hù)范圍主要是延伸到下級(jí)電路，通過于下級(jí)電路Ⅰ段的共同作用保護(hù)配合，使得動(dòng)作電流能夠躲避開下級(jí)各個(gè)相鄰的元件，并且電流速斷的保護(hù)能夠通過最大動(dòng)作范圍來進(jìn)行整定的。從而使得限流電流速斷保護(hù)能夠作用于整體線路的全部長(zhǎng)度。

在電流末段的保護(hù)作用。對(duì)于在電流末端對(duì)電流的實(shí)際保護(hù)就是通過對(duì)下級(jí)電路進(jìn)行主動(dòng)的保護(hù)拒動(dòng)以及斷路器拒動(dòng)后的后備保護(hù)。同時(shí)對(duì)于電流末端保護(hù)來說既能夠主動(dòng)保護(hù)拒動(dòng)還能夠?yàn)樨?fù)荷提供保護(hù)作用，從而能夠最大限度上躲避開最大負(fù)荷電流。

3.2：對(duì)距離保護(hù)的影響

距離保護(hù)主要的應(yīng)用原理其實(shí)就是短路的時(shí)候電流與電壓同時(shí)會(huì)發(fā)生變化的形態(tài)特征，通過對(duì)電流與電壓的比值從而能夠判斷出故障點(diǎn)到保護(hù)安裝的實(shí)際距離，從而針對(duì)問題展開一系列的工作。

將電容器創(chuàng)融到電路當(dāng)中以后，會(huì)對(duì)電路產(chǎn)生很多方面的影響。其中最為明顯的一處影響就是破壞了線路阻抗與測(cè)量距離之間的比例關(guān)系。將串聯(lián)電容器加入以后，破壞了這兩者之間的比例關(guān)系后，會(huì)導(dǎo)致電路的阻抗發(fā)生一定的突變，從而導(dǎo)入相關(guān)人員無(wú)法正確的質(zhì)量故障出現(xiàn)的位置，所以串聯(lián)補(bǔ)償對(duì)距離保護(hù)的影響就是讓相關(guān)人員不能測(cè)量故障距離，造成不能快速的對(duì)電路進(jìn)行維修，對(duì)距離保護(hù)造成影響。

3.3串聯(lián)補(bǔ)償對(duì)電流保護(hù)的影響

在電路正常的工作過程當(dāng)中，如果電路當(dāng)中的電流過大，有可能會(huì)對(duì)電路造成巨大的傷害。為了避免電流過大而對(duì)電路造成的影響，我們需要在電路當(dāng)中安裝各種各樣的保護(hù)裝置來避免電路當(dāng)中的電流過大。其中在本節(jié)當(dāng)中我們所講的串聯(lián)補(bǔ)償，就是會(huì)對(duì)電流保護(hù)產(chǎn)生影響的一種狀態(tài)。在電路工作的過程當(dāng)中，如果電路的電流過大，那么電流保護(hù)裝置就會(huì)啟動(dòng)。但是由于電路當(dāng)中存在闖入補(bǔ)償電容器這個(gè)裝置，所以當(dāng)電路啟動(dòng)電流保護(hù)以后，短路的電流不但不會(huì)降低，反而會(huì)進(jìn)一步的身升高。而在發(fā)生電路故障以外的電路地區(qū)，這些地方的保護(hù)期有可能發(fā)生選無(wú)選擇性動(dòng)作。針對(duì)以上這種情況，我們需要積極的采取措施以避免出現(xiàn)。在對(duì)電流進(jìn)行保護(hù)的過程當(dāng)中，可以通過提高動(dòng)作電流的數(shù)字的方法，來避免串聯(lián)補(bǔ)償電流對(duì)電流保護(hù)的影響。雖然在進(jìn)行電流保護(hù)的過程當(dāng)中采取這種方法可以有效的對(duì)電流進(jìn)行保護(hù)，但是采取這種手段也會(huì)對(duì)電流產(chǎn)生其他的影響，通過提高繼電器的動(dòng)作電流雖然有效的避免了串聯(lián)補(bǔ)償電容器增強(qiáng)短路電流的大小的后果。但是它會(huì)導(dǎo)致電流在進(jìn)行工作的過程當(dāng)中，如果我們對(duì)保護(hù)的線路長(zhǎng)度較短的時(shí)候，就可能會(huì)導(dǎo)致保護(hù)距離降低甚至一直低于到零的程度。這種情況的出現(xiàn)，會(huì)對(duì)電流的保護(hù)產(chǎn)生一定的不良影響，導(dǎo)致區(qū)內(nèi)發(fā)生短路故障時(shí)靈敏度降低。

3.5 縱聯(lián)電流差保護(hù)的基本原理

為了能夠?qū)﹄娏鬟M(jìn)行保護(hù)，我們可以采取使用重點(diǎn)保護(hù)的方法來對(duì)線路進(jìn)行保護(hù)。我們所說的眾聯(lián)電容保護(hù)，簡(jiǎn)單的來說就是讓電路的兩側(cè)產(chǎn)生縱向的聯(lián)系，從而達(dá)到對(duì)電路進(jìn)行保護(hù)的目的。在使用這種保護(hù)手段對(duì)電路進(jìn)行保護(hù)的過程當(dāng)中，主要是利用了線路兩端的電氣量在故障和非故障時(shí)的特征差異，然后形成了相應(yīng)的對(duì)電流進(jìn)行保護(hù)的措施。通過這種方法來對(duì)線路進(jìn)行保護(hù)，當(dāng)線路出現(xiàn)故障以后，可以快速的找出故障是否發(fā)生在哪個(gè)位置，實(shí)現(xiàn)對(duì)電路進(jìn)行全線速動(dòng)。在利用這種方法對(duì)電流進(jìn)行保護(hù)的過程當(dāng)中，還運(yùn)用的一個(gè)原理就是利用了相應(yīng)的通訊手段來對(duì)故障的位置快速的判斷，具有高準(zhǔn)確性的特點(diǎn)。

結(jié)束語(yǔ)：

本文詳細(xì)的對(duì)快速開關(guān)型串聯(lián)補(bǔ)償裝置對(duì)配電網(wǎng)繼電保護(hù)的影響的原理以及裝置結(jié)構(gòu)等方面做出了詳細(xì)的分析與探討。并且通過分析得出串聯(lián)補(bǔ)償裝置對(duì)配電網(wǎng)繼電器中的保護(hù)應(yīng)用提出了相關(guān)的解決措施，比如應(yīng)用快速開關(guān)型串聯(lián)補(bǔ)償裝置能夠?qū)^電器的保護(hù)范圍更加廣泛，對(duì)距離的預(yù)測(cè)與保護(hù)更加準(zhǔn)確。通過對(duì)快速開關(guān)型串聯(lián)補(bǔ)償裝置在配電網(wǎng)繼電保護(hù)應(yīng)用上能夠在很大程度上提高了配電網(wǎng)繼電器工作安全的狀態(tài)。從而有著更加進(jìn)一步的現(xiàn)實(shí)發(fā)展意義。

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