2. SVG保护策略总体框架

静止无功发生器（SVG）在电力系统中承担动态无功补偿与电压支撑任务，其保护策略不能简单照搬常规电容器组或变压器保护，而应围绕“分区—配置—性能—标准”四个层面建立总体框架。理解这一框架，是后续整定计算、故障诊断和现场调试的基础。

一、保护分区：先划清边界，再谈保护

SVG保护分区的核心依据是电气边界与能量流向。典型链式SVG从并网点到功率模块，可划分为四个保护区：

• 并网点及进线区：从并网断路器到连接电抗器前，包含断路器、电流互感器、电压互感器、避雷器。该区保护主要反映电网侧短路、过流、过压及断路器失灵。
• 连接电抗器与滤波区：连接电抗器、滤波支路及可能的启动电阻。该区关注电抗器匝间短路、过流、温度异常及滤波支路谐振。
• 功率变换区：由多个H桥或模块化多电平子模块串联构成，包含直流电容、IGBT、驱动与旁路开关。该区保护以模块过压、过流、驱动故障、直流母线异常为主。
• 控制与辅助区：控制器、冷却系统、辅助电源、通信链路。该区保护反映控制失电、通信中断、冷却故障等非电气量异常。

分区之后，每个保护区应配置独立的测量与保护出口，避免跨区误动。例如，功率模块内部故障不应直接跳并网断路器，而应先由模块旁路或闭锁脉冲处理，再由上级保护作为后备。

二、保护配置原则：从模块到系统逐级设防

SVG保护配置应遵循“模块级快速自保护、装置级协调保护、系统级后备保护”的三级原则。模块级保护由驱动板或子模块控制板实现，动作时间通常在微秒至毫秒级，例如IGBT过流封锁、直流电容过压旁路。装置级保护由SVG主控或保护装置实现，动作时间在毫秒至数十毫秒，例如交流过流、差动、过压欠压。系统级保护由并网断路器及上级变电站保护实现，作为最后后备。

以10kV链式SVG为例，典型配置包括：并网点三相过流保护（定值按1.2倍额定电流整定，延时0.1s）、连接电抗器差动保护（比率制动系数0.4）、直流母线过压保护（1.15倍额定直流电压，延时5ms）、模块旁路保护（单模块故障后10ms内旁路并发出告警）。这些定值需与上级变压器保护在时间与电流上配合，避免越级跳闸。

三、四性要求的具体落地

可靠性要求保护装置本身具备自检与冗余。关键保护如过流、过压宜采用双重化配置，两套保护出口并联但分别取自不同CT/PT绕组。同时，保护电源应采用双路直流供电，避免单电源失电导致保护失效。

选择性要求故障时只切除最小范围。例如，单个功率模块故障时，应先由模块旁路开关将其短接，SVG降容继续运行，而不是直接跳并网断路器。只有当故障模块数量超过冗余允许值或直流母线异常时，才由装置级保护动作。

灵敏性要求保护在最小故障条件下可靠启动。对于高阻抗接地系统，零序过压保护定值应躲过正常不平衡电压，通常取0.05～0.1倍额定相电压，并校验在最小接地故障下的灵敏度系数不小于1.5。

速动性要求快速切除故障以限制设备损坏。IGBT短路耐受时间通常仅10μs左右，因此驱动级过流保护必须在数微秒内封锁脉冲。装置级过流保护延时则需与上级保护配合，一般取0.1～0.3s。

四、与继电保护标准的衔接

SVG保护设计应遵循GB/T 14285《继电保护和安全自动装置技术规程》、DL/T 478《静态继电保护及安全自动装置通用技术条件》以及NB/T 42043《静止无功发生器》等标准。具体衔接体现在：保护定值整定需满足标准中关于灵敏系数、返回系数和配合系数的要求；保护出口方式需符合标准对跳闸、信号和闭锁的规定；电磁兼容、绝缘耐压和抗干扰试验需按标准执行。

此外，SVG并网保护还需与电网调度部门的继电保护定值单衔接。例如，并网点过流保护定值需与上级变电站出线保护在电流和时间上配合，通常要求SVG侧保护延时比上级保护小一个级差（0.3s），电流定值躲过SVG最大输出电流。若SVG具备低电压穿越功能，则低电压保护定值需与穿越曲线协调，避免在电网暂降时误跳。

总体而言，SVG保护策略的框架可以概括为：以分区明确保护边界，以三级配置实现逐级设防，以四性要求校验保护性能，以标准规范保证设计合规。只有把分区、配置、性能和标准四者统一起来，才能在后续整定计算和故障诊断中做到有据可依、有章可循。