大力发展特高压输电符合中国国情,是适应我国电力急速增长,解决资源优化配置、环境保护、土地资源紧张等经济发展与社会问题的有效手段。随着电压等级的提高,潜供电弧现象凸显,如不采用有效限制措施潜供电弧难以自熄灭,直接影响单相自动重合闸的成功实施。因而有必要对潜供电弧特性及限制措施进行深入研究。本文从系统的角度出发,基于我国特高压交流输电工程实际情况,采用频率相关模型和相模变换的理论,详细计算并全面分析了特高压单回、多回输电线路潜供电弧产生机理、潜供电流和恢复电压的动态特性、影响因素以及限制措施。首先,计算了交流特高压同塔双回输电线路发生单相弧光接地故障和双回同名故障后的潜供电流和恢复电压,分析了快速接地开关对潜供电弧的限制效果。重点研究了快速接地开关接地电阻对潜供电弧限制效果的影响。同时考虑该线路相间和回间距离小,存在较大的感应电压、电流的问题,计算了该线路在不同换位方式和不同负荷下的感应电压、电流,并分析了运行线路断路器操作产生的暂态过电压对停运线路影响情况。计算结果为线路检修、运行及设备选型提供依据。其次,针对超、特高压同塔多回输电线路并联电抗器和小电抗参数配置困难问题,提出一种优化电抗器参数的解析方法,并以某220kV/500kV同塔四回输电线路为例,建立了电磁暂态计算模型,得到将系统潜供电流和恢复电压限制到最小值时的并联电抗器和小电抗参数值。计算结果显示,使用各相并联电抗器参数设置不同的方式进行补偿能有效限制线路潜供电流和恢复电压数值,保证单相自动重合闸成功率。最后,在分析特高压输电线路潜供电弧谐波特性的基础上,提出一种以故障点处的电压、电流的总谐波畸变率为故障诊断人工神经网络模型的输入量的区分瞬时性故障和永久性故障的方法。理论分析和仿真试验表明,该方法具有较高灵敏性,可有效判别不同故障情况下的瞬时性故障和永久性故障,基本不受故障点位置、电源相角及过渡电阻的影响,消除了系统重合于永久性故障的危险,达到重合闸的目的。