（云南电网有限责任公司红河供电局云南蒙自661100）
摘要：串补装置的过电保护往往会对串补站的投资及电网的具体运行情况产生直接的影响，在工程设计中占据着十分重要的地位。此次研究重点分析的是500kV串联补偿装置过电压保护的相关问题，建立起对应的系统等值计算模型，计算出区外故障发生的时候最大放电电流及最大的能耗。
关键词：500kV；串联补偿装置；过电压保护
串联补偿装置主要作用是提升电网500kV输电通道与输电能力，同时这种方案也是提升电网500kV交流输电通道与输电能力的重要方案，现阶段依照国内外已经投入到串联补偿工程的相应运作经验来看，在输电线路上合理的加装此装置，就能很好的保证输电走廊中的资源得到有效的利用，使得输电工程在投资方面得到有效的节约，这样可以在很短的时间内稳步提升输电线路的输送能力并及时稳定输电工程中相应的运行水平，而且此项工程的建设工期较短，在具体的应用中会出现非常良好的适应性【1】。例如在某500kV开关站就加装了此装置，因此提升了相关电网的送电容量，使得风电电力的可靠运输成为现实，针对于提升此电网在西电东送工程中输送电力能力有着极大的帮助，可以让电网更加稳定且安全的运行。
1、实施500kV串联补偿装置过电压保护应明确相应的计算模型
为了能够很好的实现模拟计算机的研究成果，针对串联补偿费装置在其所在的500kV实际电网中能够实现等值简化，500kV的电网中串联补线的长度为238千米，这个长度属于紧凑型的线路，其中做运用导线的型号为6*LGJ-300/40。串补站的位置在串补线路的送端位置上，其中串补电容器的额定电容值为153.9μF，其额定的容抗为35.7欧，其额定的电压为107.5kV，额定的电流是2.4kA，串补度是百分之四十【2】。
2、500kV串联补偿装置的过电压保护策略
串联补偿装置保护措施包含着不同的方面，如单火花和双火花间隙保护等。现阶段，新建的串补站多是采用了MOV保护方案，主要是因为此类保护方案的技术相对成熟，同时也具有高性能，当发生了故障之后，串联补偿装置再接入的时间较短，可以保证系统稳定性的提升。电压和电流非线性特征可以及时的降低发生故障之后的电容器短路电流及电容器过电压水平，因此凭借着众多的优势，此类保护方案的应用备受关注。MOV保护方案可以及时的划分成两种保护方案，其一是无火花间隙MOV保护，其二是带火花间隙MOV保护方案【3】。前者无需具备较为复杂的控制系统，串联补偿装置的设计相对简便，但是因为需要借助于MOV限制过电压，所以能耗允许水平比较高，尽可运用至短路电流水平比较小的系统。后者实行控制的时候，可以通过控制火花的间隙实现控制，并在控制的过程中结合旁路断路器实现旁路串补电容器及MOV，这样可以及时的把MOV的能耗需求降低，因此这种方法可以适用于大断路的电流系统之中，体现出绝佳的后备保护功能，不足之处就是控制系统相对复杂。
3、500kV串联补偿装置过电压保护中MOV保护的能耗需求研究
3.1MOV保护的能耗需求研究的目的
在电力系统发生故障时，通常情况下需要依靠MOV对电容器过电压进行有效的限制并借助MOV对特定能耗进行有效的吸收，使得MOV运行起来更加的安全、稳定。当MOV的最大允许能耗大于故障MOV的能耗时，在这样的情形下将会出现最大吸收能耗，与此同时还要对其进行合理的研究。对MOV的能耗需求进行有效的研究是为了对火花间隙触发的阈值进行有效的确定，也就是确定启动的电力以及确定启动所需要的能耗。在对区内外的故障有了明确的结果之后，MOV可能会产生最大的吸收能耗。针对带火花间隙MOV保护方案进行串联补偿装置的时候，对触发火花控制器实行的对策：通常情况下是对发生故障后的MOV的能耗水平进行有效的分析，因此这在一定程度上决定了MOV的造价。
3.1.1区内故障
当在区内发生故障的时候，在串补电容器中可能会出现较大的短路电流以及比较高的过高电压，因此MOV可以对此非线性特性进行有效的利用，将电容器两端的电压及时限制在相对应水平之中。MOV的放电电流以及MOV的相关内耗在达到特定水平阶段时，将会触发火花间隙旁路串补电容器，在这样的情形下便会对便会对电容器的过电压和MOV的基本能耗造成一定的影响。
3.1.2区外故障
如果发生了区外故障，在固定串联补偿装置的时候，一般选择的是区外故障火花故障间隙不触发控制对策，选择这种对策主要是因为在发生了故障后，电容器再接入的时间比较长，大概在80-100ms，因此采取此种对策时，可以保证系统暂时处于相对稳定的状态下。这种控制方案可以及时的躲开区外故障中MOV电流及能耗，MOV的启动阈值的大小、MOV启动所需能耗以及旁路电容器的动作时延存在着极为密切的联系，若是区外的故障不触发但却发生了区内故障时，启动阈值则会变大，动作时延也会变长，MOV的能耗也会随着上述情况适当的增大。在区内故障时，固定串联补偿装置所产生的时延比较短，大概为0.3-1.0ms，可见MOV的能耗大小及启动能耗差异并不明显，难以让能耗出现大幅度变化的情况。
3.2MOV能耗的影响因素
在产生故障的过程中MOV保护所需能耗的大小与MOV保护放电电流的大小以及故障所持续时间的长短有关。其中MOV保护产生的电流大小与串联补偿装置中额定电流的大小、额定容抗的大小、过电压保护装置水平的高低以及短路电流大小都有关系。而故障持续时间的长短则主要会受到故障所切除的时间、重合闸采用的实际情况、断路器在保护中是否失灵以及火花间隙动作时延等诸多因素的影响。在以上这几种影响MOV保护能耗因素中，有确定性因素如额定参数因素和保护水平因素，也有随机性因素如短路电流因素。在设计MOV的时候，考虑到MOV的容量一定要能够承受两次单相短路故障，其持续时间为100ms，或者是一次三相短路故障，其持续时间为100ms。与此同时还应该把断路器失灵的情况考虑其中。
3.3MOV启动电流和MOV启动能耗问题
为了能够有效、及时的避免在区外发生故障时出现火花间隙问题，MOV启动时所需的能耗以及产生的电流都要大于发生区外故障时MOV的最大电流以及最大的能耗。当发生了短路故障问题的时候，MOV会体现出非常强的随机性，如果故障发生在短路时刻，那么对短路中的电流直流分量也会产生非常大的影响，这也会对MOV电流及能耗产生间接影响。针对于短路故障问题的分析采取的是统计分析方式，统计的次数应该控制在一百次最为合适，如果是单相短路，那么相位在360度的时候需要依照均匀分布的规律对其进行展开。对于发生在三相区域内的故障以及发生在单相区域内中的故障时，通常情况下MOV电流的最大会出现在串补线路中的侧出口位置，可能随着故障点距离的不断增大呈现出降低的趋势【6】。
4、结语
综上所述，本文对500kV串联补偿装置过电压保护进行了详细分析，说明了实施500kV串联补偿装置过电压保护时首先应该明确相应的计算模型，然后列举了500kV串联补偿装置的过电压保护应试实施的策略，最后对串联补偿装置中电压保护措施中的金属氧化物限压器MOV保护作了详细的研究（因其是现今新建串补站主要采用的过电压保护方案），列举了MOV保护的能耗需求研究的目的、MOV能耗的影响因素以及MOV启动电流和MOV启动能耗问题，这些因素都金属氧化物限压器MOV保护都具有非常重要的作用。希望通过本文的描述对500kV串联补偿装置过电压保护具有积极意义。
参考文献：
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