با در نظر گرفتن خطای نسبت تبدیل ترانسفورماتورهای اندازه‌گیری جریان و ولتاژ، اندازه‌گیری امپدانس با دقت کافی انجام نمی‌شه، خطای محاسبه امپدانس به اندازه ۱۰% تا ۱۵% است. به خاطر همین خطاهای اتفاق افتاده در آخر خط و یا در اول خط بعدی قابل تفکیک و تشخیص نیستن. از این‌رو یه ضریب اطمینان[۹] در تنظیمات ناحیه حفاظتی[۱۰] اول رله به اندازه ۱۰% تا ۱۵% در نظر گرفته میشه. این باعث میشه تا خطاهای اتفاق افتاده در آخر خط، از خطاهای اتفاق افتاده در اول خط بعدی از تفکیک شن. واسه تشخیص خطا در آخر خط و یا در اول خط بعدی از تنظیمات ناحیه‌ی حفاظتی دوم استفاده میشه[۱].
امپدانس تنظیمی رله‌ی دیستانس و تاخیر وقتی در هر ناحیه‌ی حفاظتی فرق داره. ناحیه‌ی حفاظتی به‌نحوی که در شکل‌های ۲-۳ و ۲-۴ نشون داده شده تنظیم می‌شن. زمان کارکرد رله به فاصله بین محل اندازه‌گیری (رله) و خطا وابسته. سه ناحیه حفاظتی رله‌ی دیستانس به صورت زیر تنظیم می‌شن:
ناحیه‌ی حفاظتی اول، ۸۰% خط AB و با زمان قطـع کلید .
ناحیه‌ی حفاظتی دوم، برابر ۱۰۰% خط اول+۲۰% کوتاه‌ترین خط دوم با زمان قطع کلید .
ناحیه‌ی حفاظتی سوم، ۱۰۰%خط اول + بلند‌ترین خط دوم + ۴۰% کوتاه‌ترین خط بعدی با زمان قطع رو پوشش میدن.
شکل ۲‑۳: تنظیمات رله دیستانس
شکل ۲‑۴: ناحیه بندی حفاظتی رله دیستانس
واسه خطاهای جور واجور در هر مکان از خط انتقال، باید دستور قطع صادر شه. وظیفه‌ی دیگه ناحیه‌های حفاظتی بعدی، حفاظت پشتیبان واسه خطوط مجاوره، مثلا دومین ناحیه‌ی حفاظتی علاوه‌بر حفاظت ۱۰% تا ۱۵% انتهای خط اول، حفاظت باس و بخشی از خط دوم رو رو دوش داره. علاوه‌بر ناحیه‌ی حفاظتی اول و دوم، ناحیه‌ی حفاظتی سوم به خاطر تشخیص خطا در سر تا سر خط بعدی در نظر گرفته میشه.
جبران کننده خازن سری
واسه افزایش ظرفیت خطوط انتقال و پایداری سیستم از جبران‌ساز‌های سری مانند خازن سری در خطوط انتقال استفاده میشه. این جبران‌ساز‌ها می‌تونن در آخر یا وسط خط انتقال نصب شن.
امپدانس (راکتانس) بانک خازنی منفی ( ) است، که بخشی از راکتانس القایی طول خط بوده و طبق رابطه ، باعث کاهش مقدار امپدانس خط انتقال شده که در نتیجه باعث کاهش تلفات و افزایش توان انتقالی خط انتقال میشه. بانک خازنی در شروع، وسط، انتها و یا دو طرف خط انتقال نصب میشه.
به نسبت ضریب و یا درجه جبران‌سازی خط می‌می گن، که ضریب جبران‌سازی در محدوده
۷/۰ ۲۵/۰ قرار داره [۲[. از امتیازات اضافه شدن خازن سری می‌توان به موارد زیر اشاره کرد.
شکل ۲-۵ یه شبکه شعاعی با جبران‌ساز خازن سری رو نشون می‌دهد. به ترتیب مقاومت خط، راکتانس خط و راکتانس خازنی هستن.
شکل ۲‑۵: شبکه شعاعی جبران‌سازی شده با خازن سری
اختلاف ولتاژ بین منبع و بار به وسیله دیاگرام فازوری به صورت زیره:
| (۲-۱) | . |
| (۲-۲) |
پس اختلاف ولتاژ:
(۲-۳)
از معادله‌ی (۲-۳) نتیجه گرفته میشه که تنظیم ولتاژ، رابطه مستقیم با جبران‌سازی داره. با در نظر گرفتن تغییرات زیاد بارها، نوسانات ولتاژ داریم. به همین منظور جهت بهبود بخشیدن به کیفیت بارها می‌توان از جبران‌ساز خازن سری در خط انتقال استفاده کرد [۲[.
در شکل ۲-۶، تاثیر جبران‌کننده خازن سری بر پروفیل ولتاژ واسه شبکه شعاعی با بار القایی نشون داده شده.
شکل ۲‑۶: پروفیل ولتاژ واسه شبکه شعاعی باجبران‌ساز سری
همون‌طور که در شکل مشاهده میشه در محل بانک خازنی به دلیل راکتانس منفی ولتاژ زیاد شده، که به عنوان ولتاژ مثبت در نظر گرفته میشه. جبران‌ساز سری به وسیله ارسال توان راکتیو منفی در آخر خط باعث بهتر شدن ضریب توان میشه.
در حالت بدون جبرا‌‌ن‌سازی‌سری[۱۱]، راکتانس کل خط برابر با میشه اما در حالت با جبران‌سازی[۱۲] سری راکتانس کل خط برابر با هستش، می‌توان نتیجه گرفت که در حالت جبران‌سازی شده کمتر از حالت بدون جبران‌سازی شده[۲[ و [۳]. کاهش راکتانس، تاثیر مستقیم بر امپدانس اندازه‌گیری شده به وسیله رله‌ی دیستانس داره.
خازن سری در خط انتقال با کم شدن راکتانس القایی باعث بالا رفتن توان انتقالی خط میشه. سیستم انتقال توان نشون داده شده در شکل ۲-۷، بدون جبران‌ساز خازن‌سریه و توان اکتیو انتقالی به وسیله معادله‌ی (۲-۴) بیان میشه و در شکل ۲-۸ سیستم انتقال توان با جبران‌ساز خازن سریه که معادله‌ی (۳-۵) بیان‌گر توان اکتیو اون هستش.
شکل ۲‑۷: سیستم انتقال توان بدون جبران‌سازی
(۲-۴)
شکل ۲‑۸: سیستم انتقال توان با جبران‌سازی
(۲-۵)
در خط انتقال با جبران‌ساز سری، با افزایش توان انتقالی خط، تغییرات زاویه و تغییرات ولتاژ باس وصل به بار کمتره، نتیجه در شکل ۲-۹ نشون داده شده.
شکل ۲‑۹: - (a)منحنی توان-زاویه (b) منحنی توان – ولتاژ
از دیگر امتیازات به کار گیری جبران‌ساز سری می‌توان به مواردی مانند، افزایش ظرفیت انتقال خط، افزایش کنترل پخش توان و کنترل ولتاژ، کاهش تلفات، کاهش اثرات محیطی، کاهش هزینه‌های سرمایه‌گذاری (مانند احداث خط جدید) در خطوط انتقال اشاره کرد [۴].
همه امتیازات گفته شده، نشون دهنده کاهش راکتانس کل خطه، اما این کاهش راکتانس مشکلاتی در زمان تنظیمات رله‌ی دیستانس به دلیل تاثیر مستقیم بر امپدانس اندازه‌گیری به وسیله رله‌ی دیستانس ایجاد می‌کنه.
حفاظت خازن سری
