[发明专利]基于故障方向判别原理的混合线路自适应重合闸

说明书

技术领域

本发明属于电力系统保护技术领域，特别涉及一种基于故障方向判别原理的架空线－电缆混合输电线路自适应重合闸方法。

背景技术

随着现代城市建设的发展，城市用电负荷不断增大，现有的架空线路已经无法满足城市发展的需要，电缆网络供电取代原有的架空线路供电已成为城市电网发展的必然趋势。随着城市电网的不断改造和升级，城市电缆网络逐步向110 kV及以上电压等级发展。由于高压电缆的投资造价相当高，大部分能利用架空线路的路径，一般不采用单纯的电缆供电方式，这就出现了许多高压架空线和电缆的混合线路。

另外，为了解决输电线路跨越大水道和海峡的特殊问题，还出现了超高压架空线－电缆混合线路。比如，海南联网工程就采用了500 kV超高压、长距离和较大容量的架空线－海底电缆混合输电线路。

架空线故障绝大部分为瞬时性故障，而电缆故障大部分是由于制造上的瑕疵或经过一段时间的使用使得绝缘下降等原因造成的永久性故障。为了提高供电可靠性，一般都会采用自动重合闸。但对于永久性故障，重合闸会造成对系统的再一次冲击，从而影响系统的稳定运行。这就要求对架空线－电缆混合线路，当故障发生在架空线区段时应实施重合闸操作，而故障发生在电缆区段时则不能实施重合闸操作。

对于架空线－电缆混合线路，采用常规的重合闸方法不能预先判断故障点所在线路区段，因而重合闸动作行为不具有选择性。为此，在许多地方不得不将重合闸停用，这显然大大降低了混合线路的供电可靠性。

目前对架空线－电缆混合输电线路自适应重合闸方法研究不多，包括（1）基于行波测距原理的混合线路自适应重合闸方法（申请号/专利号： 201010622408.4）和（2）基于行波分段原理的混合线路自适应重合闸方法（申请号/专利号：201010622393.1），需要使用行波测距装置；（3）A型架空线－电缆混合线路自动重合闸方法（申请号/专利号：201010011512.X）和（4）B型架空线－电缆混合线路自动重合闸方法（申请号/专利号： 201010011514.9），需要使用专门设计的具有行波测距功能的保护装置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能克服上述缺陷、适应于电力系统架空线－电缆混合线路的自适应重合闸方法。其技术方案为：

1、本发明特征在于采用以下步骤：（1）采集架空线－电缆混合输电线路连接点架空线路侧三相实时电流i_Ｌφ（ｔ）和电场E_φ（ｔ）信号，进行故障状态确认及故障方向判别。（2）根据故障方向判别结果确认确定故障区段，以电缆侧故障为正方向故障时，如果故障方向判别结果为正方向故障，则判定故障点位于电缆区段；如果故障方向元件判别结果为反方向故障，则判定故障点位于架空线区段。（3）利用数字通信技术将故障方向判别结果传送到架空线－电缆混合输电线路的架空线路侧。（4）当判定故障点位于架空线区段时，架空线路侧保护装置跳闸切除故障，并启动自动重合闸；当判定故障点位于电缆线区段时，架空线路侧保护装置跳闸切除故障，并且闭锁自动重合闸。

2、本发明特征在于采用以下步骤：（1）采集架空线－电缆混合输电线路连接点架空线路侧三相实时电流i_Ｌφ（ｔ）和电场E_φ（ｔ）信号，进行故障状态确认及故障方向判别。（2）根据故障方向判别结果确认确定故障区段，以架空线侧故障为正方向故障时，如果故障方向判别结果为正方向故障，则判定故障点位于架空线区段MP内；如果故障方向元件判别结果为反方向故障，则判定故障点位于电缆区段PN内。（3）利用数字通信技术将故障方向判别结果传送到架空线－电缆混合输电线路的架空线路侧。（4）当判定故障点位于架空线区段MP内时，架空线路侧保护装置跳闸切除故障，并启动自动重合闸；当判定故障点位于电缆线区段PN内时，架空线路侧保护装置跳闸切除故障，并且闭锁自动重合闸。

工作原理为：在架空线－电缆混合输电线路连接点架空线路侧进行故障方向判别，根据故障方向判别结果确认确定故障区段，若故障点位于架空线区段，则允许重合闸，否则闭锁重合闸。

本发明与现有技术相比，无需使用行波测距装置，无需更换现有架空线－电缆混合输电线路的继电保护装置，实现了低成本的架空线－电缆混合输电线路的自适应重合闸。采用本发明，架空线－电缆混合输电线路继电保护装置在线路发生故障后可以有选择性地实施重合闸操作，提高了架空线－电缆混合线路供电可靠性和系统运行稳定性，因而本发明具有广阔的应用前景。

附图说明

图1是架空线－电缆混合输电线路自适应重合闸示意图。