3 仅故障回线的 TCSC 旁路
故障时,仅故障回线上的 TCSC工作于旁路方式,而健全回线上的 TCSC没有旁路。根据文献[7]的分析,故障回线上 TCSC的动态基频阻抗的幅值随时间很快衰减,并趋于一稳定值,动态基频阻抗的相角则由第三象限顺时针变化到接近于 90%26deg;,可忽略 TCSC的暂态过程,此时它就相当于在故障回线上串联一小电感。
当双回线中有 1 回线发生短路故障时,大量电流将流过故障回线,因而使健全回线上流过的电流迅速减小。此时,健全线路上的 TCSC会动作以维持线路中的潮流分布。因此健全回线的 TCSC应使本回线的阻抗值减小。由 TCSC的基波阻抗特性图(图 1)知,XTCSC在容性范围内应增大则 TCSC的触发角a 应减小。这样有可能使a 减小至出现 LC谐振的情况。为了避免出现 LC 谐振,可在此时使TCSC旁路运行。由上可知,当 2 回线的 TCSC均旁路时,线路中的方向继电器均能可靠动作,即不会误动也不会拒动。
如果健全线路的 TCSC旁路仍然不成功,则可能会发生以下两种情况:
(1)健全线路的 TCSC仍工作于容性范围。
忽略各阻抗元件的电阻分量,令: b%26gt;0 且很小,可近似等于 0; a%26gt;o且可能大于 1;bn%26gt;0。式中Zline为线路阻抗值;Z C1、ZC2为双回线上TCSC等值阻抗;Zm为m侧系统等值阻抗值;Zn为n侧系统等值阻抗值。
则可得:
由图可得:
式中 下标 f 表示故障线路;h 表示健全线路;
由于可能出现a%26gt;1 ,所以Zun和Zun均可能大于 1或小于 0,Befm和Befn也有可能小于 0。在故障回线区内当某一区域发生故障时,故障回线两端的方向继电器看到的有可能是反方向,因而可能使方向高频保护装置拒动。
在其他情况下,Befm和Befn一般都会大于 0,此时在故障回线两端的方向继电器看到的均是正方向,方向高频保护装置可靠动作。
这里Zum和Zun均大于 0,所以Befm和Befn中至少有 1 个是小于0 的,因而健全回线上的方向高频保护装置不会误动。
(2)健全线路的 TCSC发生 LC 谐振。
在此情况下,健全线路上无电流流过,线路相当于断路,其线路上的继电器不会误动;而故障线路相当于单回线运行方式,其 TCSC相当于在线路上串联一小感抗,因此故障回线上的方向继电器不会拒动。
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