长距离电力电缆的距离保护研究

大规模海上风电场是风力发电的重点发展方向，海底电缆作为确保海上风电场并网的重要纽带，其分布电容远高于架空线路，高压远距离输电时线路中的电容电流不可忽略，可能会导致距离保护区内故障拒动的问题。距离保护动作判据的可靠性依赖于测量阻抗的准确性，为此，结合电缆实际物理结构研究电缆电气参数的计算方法，并论证公式的准确性。根据计算结果对电缆线路建立分布参数模型，分析分布电容对保护安装处测量阻抗的影响，推导证明长距离电缆线路测量阻抗与故障距离呈双曲正切的函数关系。在传统的电容电流半补偿方案的基础上，提出一种改进的距离保护方案。利用PSCAD搭建电缆模型并进行故障模拟，仿真结果表明，改进后的方案能够有效补偿线路电容电流、解决距离保护区内拒动以及区外误动的问题，同时兼具较好的抗过渡电阻能力，是一种理想的距离保护方案。