摘要：本文根据串联补偿电容器及电力系统内部过电压的理论，研究了有串联补偿电容器的输电系统的不同运行方式及外部故障时的过电压现象，并提出了相应的防护措施。 

关键词：超高压;常规固定串联电容器;可控串联补偿;过电压  

作者简介：韦宛余（1979-），女，广西柳江人，广西柳江县供电总公司助理工程师。 

1  引言

　　500kv电网是随着我国长距离、大容量输电而出现和逐步形成的。输电距离长、供电范围大是我国500kv电网发展过程中的主要特点，500kv主干输电线的输送能力主要取决于线路的稳定极限。80年代我国每回500kv输电线的输电能力大多在60～90万千瓦，随着电网建设的加强目前已达80～100万千瓦左右。　

目前，我国500kv线路的输电能力与国外先进水平相比尚存在一定差距，原因主要是我国500kv电网线路的输电能力受稳定水平及其负载水平的限制，这也是电网发展过程中存在的问题。

串补和可控串补技术是提高500kv线路输送能力的主要实用化技术之一。对于长距离输电线，其输电能力主要取决于线路的稳定极限，采用串补、可控串补可使系统稳定极限大幅度提高从而提高线路的输电能力，但是超高压输电线路加装串补后会引发过电压等一系列的系统问题。

2  串联补偿基本原理

图1  功角特性曲线           

如图1是我们熟悉的功角特性曲线，这个功角曲线幅值的高度和线路两端的电压成正比，和两个节点之间的阻抗成反比。串联补偿把这一段线路的阻抗补偿掉一部分，线路的实际阻抗就小了，输送功率就提高了，通过串联补偿提高末端电压，即减小了首末两端电势的相位差，也就是减小了功角δ，那么输送相同的功率，曲线就会左移，实际上即稳定系数提高了。或者说，在相同的功角下，曲线达到的高度增大，就相当于输送能力增加。这就是串补技术的基本原理和它被应用的主要原因。

配有串联补偿的输电线路的传输功率可由下式表示

式中u1、u2电压的幅值，xl为输电线路感抗，xc为串联电容的容抗，δ表示送受端电压相角差。从式中可以明显地看出增加串联电容器（容抗值xc）后，可以提高线路的传输容量。

3  用串联补偿后出现的过电压现象

串补装置虽可提高线路的输送能力，但也影响了系统及装设串补装置的输电线路沿线的电压特性。如线路电流的无功分量为感性，该电流将在线路电感上产生一定的电压降，而在电容器上产生一定的电压升；如线路电流的无功分量为容性，该电流将在线路电感上产生一定的电压升，而在电容器上产生一定的电压降。电容器在一般情况下可以改善系统的电压分布特性；但串补度较高、线路负荷较重时，可能使沿线电压超过额定的允许值。

本文将通过对实际系统的仿真来说明采用串联补偿后过电压的情况。

   （1）电力系统过电压是危害电力系统安全运行的主要因素之一，内部过电压是由系统内部的电磁能量的转换所引起，其幅值随输电电压的提高而上升。因此，随着输电电压的提高，内部过电压已逐渐成为具有决定意义的因素。输电线路采用串联补偿后，由于串补系统特有的暂态过程，会在系统中造成很大的故障电流和电压，对系统中的设备造成恶劣的工作条件。采取合理、妥善的措施加以防止或限制串补系统的过电压，能在很大程度上提高供电和电气设备运行的可靠性，这对我国现有的和大量兴建的高压和超高压电网乃是十分必要的。

（2）电力系统的大部分组成元件呈感性，因此采用串联补偿技术可提高超高压远距离输电线路的输电能力和系统稳定性，且对输电通道上的潮流