1 引言
梧州开关站位于南方互联电网天广500 kV输电线路中部。因其离电源较远，且是开关站，多年来其母线电压一直较高，天广Ⅱ回投运后，这个问题尤其突出。为了有效降低梧州站母线电压，确保系统安全运行，拟在梧州站采取单投来梧Ⅱ回线路高压电抗器(下面简称高抗。由于不带来梧Ⅱ回线路，该高抗相当于单独接在开关站母线上)的方式来吸收梧州站过剩无功，降低母线电压。故在今后运行方式上需要单独投切这组高抗，由此需要试验研究两个技术问题。
一是开关站投入高抗，降压效果如何。二是运行中的高压电抗器，其电感电流较大(157 A)，断路器将其强行截断后会产生多高过电压，如何安全、顺利地切除高抗。本文从理论分析、实验室仿真及现场试验3个方面对梧州站投切高抗的上述问题进行了探讨。
2 投入高抗的作用
众所周知，现代超高压输电线路，由于具有较大的分布电容，产生过剩无功功率，引起末端工频电压升高。为此常采用并联电抗器实现对容性无功功率的补偿，达到降低电压的目的。一方面在输电线路末端并联高压电抗器，另一方面则在变电站内主变低压侧并联低压电抗器。
梧州是一开关站，无低压电抗器，为降低母线电压，采取单投高抗的非常规方式。以下对高抗的降压作用进行分析。 来源:输配电设备网
2.1 理论计算
为方便起见，将天广500 kV来梧段简化为图1系统。图中L为高抗，容量为Qk，高抗投入前，假定来宾站电压为U1，向梧州输送的功率为S=P+jQ，则梧州站的电压为
(1)
式中R——输电线路电阻；
X——输电线路电感；
UN——系统额定电压。
当梧州站投入高抗后，来宾向梧州输送的功率为S=P+j(Q+Qk)，相应地梧州站电压变为
(2)
由此可得，高抗投入后电压的降幅为
(3)
对来梧系统Qk=3×50=150(Mvar)
UN=550 kV
实测来梧Ⅰ回线路电抗：X=64.67 Ω
代入式(3)，可得梧州站投入高压电抗器后电压降低幅度
ΔU=3.20%。
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图1 来梧输变电系统简图
表1 梧州站投切高抗试验母线电压变化情况 
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理论和实践表明，梧州站投入高压电抗器是降低母线电压的有效方式，可将母线电压降低2%。
3 高抗投切过电压的理论分析与仿真
3.1 理论分析
由于高抗投入基本不产生过电压，故在此只探讨高抗切除情况。
高抗实际是一个较大的电感，正常运行时吸收一定的无功，并储存在电感内。电感切除时，其储存的能量通过回路电容迅速释放，转化为电场能。因回路电容很小，故会激发出较高的过电压。切除高抗的电气原理如图2。
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图2 切除高压电抗器等值电路
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Ls——电源等值电感；Cm——母线对地杂散电容；Ln——母线至高抗联线电感；K——操作断路器；C——回路等值电容；L——高抗电感。
设e(t)=Emcosωt，断路器截断时间t=to，对应的相角α=ωto，则在截断时：
e(t)=Emcosα；Uc=Emcosα；IL=Imsinα
截流后，当回路总能量全部转化为电场能时，如电容C上的电压为Um，则有：
(4)
(5)
由式(5)可得截流后产生的过电压倍数
(6)
又 
代入式(6)得
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考虑到有铁芯的电感元件回路里，在电感切除后，磁能转化为电场能的高频振荡中必然有损耗。如铁芯的磁滞、涡流损耗、导线的铜耗等。而式(7)中根号内后一项表示的是磁能，它不能100%地转化为电能，需加以修正。引入转化系数η，于是式(7)改写成
(8)
η值由经验获得，大型变压器约为0.30～0.45。
式(8)中，电抗器的电感和电容是一常量。这表明，切除高抗所产生的过电压倍数随断路器的截断相角即电感电流的大小而变化。显然，当截断相角α为90°即当电感电流最大时截断，过电压倍数最高。其值为
(9)
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