吴达灵
韶关市关山工程建设集团有限公司 广东省韶关市 邮编512029
摘要：随着我国经济的发展和技术水平的提升，电力资源在我国的能源体系中占据着更加重要的位置。35KV并联补充电容器是电网中比较常见的设备之一，保证其运行的稳定性与安全性，对电网系统的良性运行具有重要意义。基于此，本文对35kV并联补偿电容器组继电保护动作时的过电压现象及防护措施进行深入探析，从而可以优化其实际应用的效果。
关键词：35kv补充电容器；继电保护工作；过电压现象
引言：在信息化时代，电力资源是最为重要的战略性资源之一，对于电网容量以及电能质量的控制要求越来越高，因此在电路运行过程中电容器的使用效率越来越高。但是在实际运行的时候会出现一些突发的情况，导致其实际应用的效果大打折扣。基于此，需要对电容器发生过电压现象时的实际情况进行深入地分析，并且建立相应的保护机制，进而可以优化实际应用的效果，保证电力资源的平稳供应。
一、探析继电保护动作时过电压的分析及防护措施的意义
近年来，随着我国经济的发展以及信息化水平的提升，我国的电网容量逐渐的加大，对于电力资源供应的需求不断地扩大，对于补偿电容器的使用具有了更高的需求。但是，在具体进行应用的时候经常会出现电容器损害、断路器真空室炸裂、主变低压侧开关跳闸等事故，进而导致整个设备的运行受到影响，导致电力系统无法安全稳定的运行。
尽管在现阶段35kv并联补充电容器已经得到比较广泛的应用，并且进行了一定的研究，并且通过模型以及仿真计算等方式对断路器产生的过电压和过电流，进而提出了利用阻尼装置限制过电压的措施。但是该研究工作存在比较明显的缺失，没有对出现过电压现象的情况进行解释。目前，研究工作在这一方面存在明显的缺失，并且存在以下几个方面的不足：
1.在进行研究工作的时候忽视了合闸涌流的危害性。
2.在进行研究工作的时候忽视了三相电路间的相互影响。
3.在进行研究工作的时候忽视了重燃现象的影响。
因此，在进行研究工作的时候，为了改善过往研究工作中存在的不足，探明出现过电压现象的机理以及造成电路损害的原因，需要对35kV并联补偿电容器组继电保护动作时过电压的分析及防护措施进行深入的研究，利用模拟模型对实际应用的情况进行优化，进而可以发展机制和防护措施。
二、仿真模型的建立
（一）仿真模型的简介
仿真是针对35kv并联补充电容器实施，具体的操作内容是利用010K真空断路器对并联电容组进行快速投切的操作，并且将串联电抗器在并联电容器中线点两侧。利用这种仿真模型的构建进行后续的研究，从而可以优化实际应用的效果，保证我国电力产业的平稳发展以及电力资源的有效供应[1]。
（二）计算仿真模型的构建
根据相关数据以及上文中的仿真模型在ATP中搭建三相仿真模型，该模型的作用是可以模拟真空断路器随机开断电容器的截留现象，进而可以模拟电路在运行的各个环节，此时对各种情况进行分析，可以发现在进行模拟实验的时候无法形成母线侧对地电容-电缆对地电容的放电支持，导致模型中无法对母线对地电容、电缆对地电容的电流状况进行实时的监控，但是在进行研究的时候电流的变化占据着重要的地位，发挥着重要的作用，因此在进行仿真模型的构建的时候，可以利用电容器来模拟目前电容的实际变化情况，利用开关闭合和断开操作母线侧等方式来捕捉母线侧对地电容的瞬间变化，进而可以实现对电流运行情况的实时管控，优化实际应用的效果。在仿真模拟试验中，主要涉及到的内容包括等值电压源模拟、主变压器模拟、35kv并联电容器模拟、35kv避雷器模拟、电缆模拟以及串联电抗器模拟。
（三）模拟结果分析
通过对整个电路的实际运行情况进行深入的模拟，结合三相间的各种耦合状态以及具体的应用情况对各种情况进行模拟，进而可以得出以下的结论：
1.当快速合一分闸的现象出现并且出现双相重燃的现象会导致过电压大幅度的增加，通过对上述情况进行深入的分析可以发现出现35kV并联补偿电容器组继电保护动作时过电压情况的主要原因是多相重燃和虚拟截流现象，导致整个电力资源的应用情况受到影响。
2.I型接线方式是抑制35kV并联补偿电容器组继电保护动作时过电压现象的主要手段，并且应用的效果比较好，可以在实际电路研究中得到应用。
3.在条件允许的情况下，为了提升抑制工作的实际效果，可以在电路中安装截流值较低的断路器，也可以通过延长断路器、和电容组之间的三芯电缆的长度，进而可以为过电压现象提供优质的抑制效果。
三、35kv并联电容器过电压防护措施
一般而言，传统的过电压保护装置有两种，即避雷器和吸收器。避雷器是一种限压器，阻容吸收器则是一种电流吸收器，并且在电路运行的时候会采取一些措施衰减阻尼加速的现象。一般而言，避雷器最为有效的接线方式一共有三种，即L型、I型和II型。在具体进行应用的时候，可以发现L型接线方式的主要用途是限制电容器组极间过电压，不在本文研究的范围之内，因此本次的研究仅从I型、II型两种进行深入。通过对上文中的模拟实验结果可以将避雷器的额定电压设置为40.8kv，可持续运行电压51kv、操作冲击残压100kv。
通过对各种运行的情况进行模拟可以取得以下的结构，即当整个线路的运行情况处在三相断开单相重燃的方式I型接线方式取得的效果更加的优秀，出现这种现象的主要原因是II型接线方式的工作机理是利用限制中性点的过电压幅值，这是一种比较间接地限制电压的方式。I型电路的接线方式主要是利用电容器对地杂散电容形成全新的回路，进而可以有效的控制电路中各个点的过电压现象。通过对上述情况进行深入分析，对I型状态进行不断地模拟，可以发现在快速合一分闸单向重燃、母线对地电容变化快速合一分闸无重燃的状况下，都可以取得比较优质的应用效果，可以保证电力资源的平稳安全供应。
另外，除了上述提到的传统的防止电路过电流现象成因以外，还可以在具体应用的时候需要从断路器截留值、电缆长度、等方面入手，进而可以抑制快速合一分闸过电压的现象，进而可以在不同电网、不同工况的前提下进行模拟，取得更加优质的抑制效果。
截留器的作用在于随着截留值的过大导致断路器的负载侧和电容器侧相间过电压峰值也相应的增大，二者呈现非线性的正比例关系。出现这种现象的原因是截流值同残留在断路器负载侧的能力呈现正比例关系，进而导致负载侧振荡恢复电压增大，进而导致电路出现重燃的现象[2]。
另外，电缆长度也是影响过电压现象的主要原因之一。电缆在一定范围内长度的增加会导致过电压峰值的减小，但是在长度 超过既定范围之后会导致过电压额幅值大幅度减小，造成这些现象的主要原因是电缆长度的增加会导致地杂散电容增大，而长度增加之后导致振荡回路电容不断地增加，达到了抑制过电压的目的，进而可以优化实际应用的效果。
总结：随着我国经济的发展和技术水平的提升，电力资源在我国的经济发展中占据着更加重要的位置，电容器组的应用情况更加地广泛，但是在该装置在使用的时候会出现继电保护动作时过电压的现象，影响电力资源的平稳供应。对此，利用构建模型的方式对各种抑制电压的现象进行深入分析，并采取科学合理的应对措施，可以有效降低过电压现象的发生几率，为电容器组的稳定运行提供保障。
参考文献：
[1]蒋顺平,石祥建,刘为群.位移过电压抑制转接地故障消弧的柔性电源控制方法[J/OL].电力系统自动化:1-11[2021-04-01].
[2]陈功,段涛,陈柏森.基于EMTP-RV的GIS变电站雷电过电压研究——以厄瓜多尔辛克雷水电站送出工程为例[J].人民长江,2021,52(02):182-186.