随着并联电抗器在系统中的应用日益普及,并联电抗器匝间故障导致绝缘损坏成为亟待解决的问题。并联电抗器切除过程中,操作过电压现象不可避免,尤其是空母线切除并联电抗器极其危险,过电压水平极高且频繁出现,是引起并联电抗器匝间短路的主要原因。目前国内外虽然对开合并联电抗器过程中产生操作过电压的机理开展了相对较多的研究工作,但相应的抑制治理措施的研究却极其匮乏,而常规的并联电抗器过电压保护方式不能达到GB311绝缘标准。选相开关可以削弱开关开合过程中的涌流、过电压等暂态现象,结合快速真空开关和选相技术可以减小并联电抗器开合中的过电压。本文主要围绕以下三部分内容开展相关研究工作。针对切除并联电抗器流程中出现过电压的现象,提出了能够降低复燃概率、消除等效截流的并联电抗器选相开断方案,并对其效果展开仿真验证。主要包括:探究了并联电抗器的切除过程,分析了并联电抗器过电压的出现机理和关键参数;提出了利用快速开关和选相开关技术来降低复燃概率,提出了异步选相开断方案来避免等效截流和三相同时开断的发生;设计了各种工况下的并联电抗器快速选相开断时序;研究了并联电抗器开断时的复燃特性和临界开距;根据实际变电站参数,基于仿真计算软件建立了开断电抗器的仿真模型,对其过电压及快速选相切除方案的效果开展了仿真;结果表明提出的快速选相方案能够显著消除等效截流和三相同时开断,能够削弱并联电抗器分闸时的过电压水平。设计了并联电抗器开断控制器,以FPGA和STM32为控制核心,设计了主控板、电压电流采集电路、开关量输入输出、机构驱动、电容充电管理、人机接口以及电源部分的电路板。完成了控制器原理图和PCB的绘制及开断控制器的样机制作。提出利用快速真空开关实现并联电抗器选相开断的方案,并根据方案要求研制了适合于并联电抗器选相开断的快速斥力机构。主要包括:目前永磁操动机构励磁时间长,分闸速度慢,因此本文拟采用将电磁斥力与永磁组合而成的复合式操动机构,将永磁机构的可靠性高及斥力机构动作速度快的优势相结合,解决了上述问题;确定操动机构参数,使设计的机构速度得到了提高,满足了并联电抗器快速选相开断的要求。根据方案要求,委托相关厂家开发制作了快速真空断路器,并对开发的断路器开展了功能性实验,结果表明,本次开发制作的快速开关能够符合快速开断的预期标准。基于以上准备工作,借助广东产品质量监督检验研究院完善的实验平台进行了并联电抗器的开断试验,试验结果表明,本文提出的快速选相异步开断方案能够从根本上抑制操作过电压的产生。