本文以云南省某地220k V串补工程为研究背景,该工程采用60%高补偿度的固定串补在国内尚属首次,因此其过电压保护策略、串补原件参数设计、电磁暂态特性试验都具有重要的研究意义。通过研究串补装置原理和技术方案,确定了限压器(MOV)—并联间隙组合保护作为串补站主保护,在此基础上对串补元件的过电压保护参数进行了仿真计算,通过串补站系统调试过程中的操作过电压、人工单相接地故障试验的现场试验结果,验证了串补元件参数整定的正确性,确保串补装置能够满足设计要求投入运行。首先,对串补装置的技术原理和技术方案进行了明确分析,分析了不同过电压保护方法的适用性,然后选取限压器(MOV)—并联间隙组合保护来作为串补站的主保护方式,详细叙述了区外和区内、单相故障和多相故障时,串补保护系统的性能要求,以及在故障过程中限压器(MOV)、火花间隙、旁路断路器的控制策略。在过电压保护策略的基础上,针对限压器(MOV)、阻尼回路、旁路开关、火花间隙在不同工况下的能耗水平、过电压保护水平等参数进行了仿真计算。通过运用仿真软件EMTPE,建立了系统的等值计算模型,仿真出各类工作条件、故障位置(区内、区外)、故障模式(单相接地、多相接地)下各串补元件的最大故障电流和其最高能量损失,从而确定了限压器(MOV)、阻尼回路、旁路开关的过电压保护水平、能耗水平等相关技术参数。同时,通过火花间隙的耐受试验、触发试验等对火花间隙的参数进行整定计算,确定了有触发信号情况下能够击穿的最小电压值。本章仿真计算的过电压参数可作为串补工程中元件选型的依据。串补线路A侧瞬时单相短路接地试验中,首先采用统计学方法,统计A侧发生单相的接地短路时,得到短路电流、限压器电流的情况、串补类型的电容器对电压的耐受情况、并对放电小间隙之间的电流情况进行二百次统计,对统计结果进行短路仿真计算,对串补元件参数进行校核。其次,在串补近区线路侧进行人工短路接地试验,通过故障录波波形分析串补火花间隙、阻尼回路的动作情况以及限压器(MOV)动作行为和吸收的能量,试验结果表明串补元件经受住了单相接地故障产生的短路电流和过电压的冲击,其过电压参数满足系统运行要求。