为了解决电力系统无功补偿用并联补偿电容器组合闸涌流和过电压问题,本文对相控同步合闸开关和串联电抗器进行了研究。结合某110kV变电站仿真系统,采用相控同步合闸开关对合闸产生的过电压进行限制,采用串联电抗器对合闸产生的涌流进行限制。两次仿真结果表明同步合闸开关和串联电抗器能够单独有效限制合闸过电压和涌流。为进一步检验两种保护装置的配合以及相互影响问题,对二者同时作用的系统进行了相关仿真分析,仿真结果再次证明相控同步开关以及串联电抗器共同作用能够有效限制并联保护电容器组,抑制了合闸涌流和过电压的危害。在此基础上,基于110kV系统仿真得到的结果,初步得到最大允许时间误差。超过此误差时,同步合闸装置将无法有效限制合闸时产生的过电压及涌流。为使研究不失一般性,本文继续采用某220V系统对合闸过电压及涌流进行相关研究。基于此模型的仿真结果表明该时间误差取值对于此系统也能够有效抑制合闸过电压。基于此系统进行了合闸并联电阻的相关研究。在电力系统中广泛地采用金属氧化物避雷器(简称MOA)对并联无功补偿电容器组进行过电压保护。目前常用保护方法为三星接法和四星接法。以上两种方法能够有效保护电容器组,但所需避雷器数目较多,正常工作时避雷器的荷电率较大,使得避雷器容易老化损坏。本文指出中性点避雷器与以上两种保护方式的特点,使用ATP/EMTP软件建立了使用电容器组进行无功补偿的220kV电力系统模型,对切除电容器组时的常见重燃情况进行了仿真,比较了中性点L型保护方式与三星、四星保护方式的过电压保护效果和正常运行时的荷电率。仿真结果表明中性点L型保护能够有效限制单相重燃和单相接地重燃。结合仿真分析结果,说明了各种接线方法的适用条件。