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电力系统过电压是 750kV和特高压电网必须研究的重要课题,它不仅影响变压器、断路器、输电线路等电力设备绝缘强度的设计,而且还直接关系到电力系统是否能够安全稳定地运行。 750kV 及以上电压等级的输电线路参数以及系统容量特点使得其过电压比一般超高压线路更为严重。因此,过电压是 750kV及特高压输电技术的关键问题,也是 750kV及特高压输电线设计的决定性因素。由于特高压输电线路绝缘子能够承受的过电压裕度较低,发生过电压造成绝缘子击穿而必须更换绝缘子造成的经济损失是非常巨大的,因此特高压线路继电保护动作必须考虑如何限制过电压。为此,本文详细分析了过电压及其影响因素,并从继电保护与重合闸动作时间的角度提出了 750kV输电线路过电压的抑制与控制方案。 本文首先从理论上推导了基于工频分量的线路过电压,以及并联电抗器不同的运行方式对工频过电压的抑制作用。由于并联电抗器的电感能补偿线路的对地电容,减小流经线路的电容电流,消弱了电容效应。因此在 750kV 及以上电压等级线路一般都需要安装并联电抗器抑制过电压。本文分别讨论了在投入并联电抗器后,单端电源和双端电源与长线相联时沿线的电压分布情况。 随后,本文详细分析了暂态过电压。采用 T 或π模型对 750kV输电线路参数进行了简化分析,提出了系统在故障或者操作状态下过电压的近似表达公式。文中把过电压分为三种:故障过电压、跳闸过电压和合闸过电压。并考虑了产生过电压前电气量的初始状态即线路上的电感电流以及电容电压对过电压的影响。 最后,本文通过大量 EMTDC仿真测试验证了理论分析的正确性,并提出了 750kV线路过电压的抑制与控制方案。