專利名稱：基于故障方向判別原理的混合線路自適應(yīng)重合閘的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)保護技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于故障方向判別原理的架空線一電纜混合輸電線路自適應(yīng)重合閘方法。
背景技術(shù)：
隨著現(xiàn)代城市建設(shè)的發(fā)展，城市用電負荷不斷增大，現(xiàn)有的架空線路已經(jīng)無法滿足城市發(fā)展的需要，電纜網(wǎng)絡(luò)供電取代原有的架空線路供電已成為城市電網(wǎng)發(fā)展的必然趨勢。隨著城市電網(wǎng)的不斷改造和升級，城市電纜網(wǎng)絡(luò)逐步向110 kV及以上電壓等級發(fā)展。由于高壓電纜的投資造價相當高，大部分能利用架空線路的路徑，一般不采用單純的電纜供電方式，這就出現(xiàn)了許多高壓架空線和電纜的混合線路。另外，為了解決輸電線路跨越大水道和海峽的特殊問題，還出現(xiàn)了超高壓架空線一電纜混合線路。比如，海南聯(lián)網(wǎng)工程就采用了 500 kV超高壓、長距離和較大容量的架空線一海底電纜混合輸電線路。架空線故障絕大部分為瞬時性故障，而電纜故障大部分是由于制造上的瑕疵或經(jīng)過一段時間的使用使得絕緣下降等原因造成的永久性故障。為了提高供電可靠性，一般都會采用自動重合閘。但對于永久性故障，重合閘會造成對系統(tǒng)的再一次沖擊，從而影響系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。這就要求對架空線一電纜混合線路，當故障發(fā)生在架空線區(qū)段時應(yīng)實施重合閘操作，而故障發(fā)生在電纜區(qū)段時則不能實施重合閘操作。對于架空線一電纜混合線路，采用常規(guī)的重合閘方法不能預(yù)先判斷故障點所在線路區(qū)段，因而重合閘動作行為不具有選擇性。為此，在許多地方不得不將重合閘停用，這顯然大大降低了混合線路的供電可靠性。目前對架空線一電纜混合輸電線路自適應(yīng)重合閘方法研究不多，包括(I)基于行波測距原理的混合線路自適應(yīng)重合閘方法(申請?zhí)?專利號:201010622408.4)和(2)基于行波分段原理的混合線路自適應(yīng)重合閘方法(申請?zhí)?專利號:201010622393.1)，需要使用行波測距裝置；(3) A型架空線一電纜混合線路自動重合閘方法(申請?zhí)?專利號:201010011512.X)和(4) B型架空線一電纜混合線路自動重合閘方法(申請?zhí)?專利號:201010011514.9)，需要使用專門設(shè)計的具有行波測距功能的保護裝置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種能克服上述缺陷、適應(yīng)于電力系統(tǒng)架空線一電纜混合線路的自適應(yīng)重合閘方法。其技術(shù)方案為:
1、本發(fā)明特征在于采用以下步驟:(I)采集架空線一電纜混合輸電線路連接點架空線路側(cè)三相實時電流i “( t )和電場E41 ( t )信號，進行故障狀態(tài)確認及故障方向判別。(2)根據(jù)故障方向判別結(jié)果確認確定故障區(qū)段，以電纜側(cè)故障為正方向故障時，如果故障方向判別結(jié)果為正方向故障，則判定故障點位于電纜區(qū)段；如果故障方向元件判別結(jié)果為反方向故障，則判定故障點位于架空線區(qū)段。(3)利用數(shù)字通信技術(shù)將故障方向判別結(jié)果傳送到架空線一電纜混合輸電線路的架空線路側(cè)。(4)當判定故障點位于架空線區(qū)段時，架空線路側(cè)保護裝置跳閘切除故障，并啟動自動重合閘；當判定故障點位于電纜線區(qū)段時，架空線路側(cè)保護裝置跳閘切除故障，并且閉鎖自動重合閘。2、本發(fā)明特征在于采用以下步驟:(I)采集架空線一電纜混合輸電線路連接點架空線路側(cè)三相實時電流(t)和電場E41 (t)信號，進行故障狀態(tài)確認及故障方向判另O。(2)根據(jù)故障方向判別結(jié)果確認確定故障區(qū)段，以架空線側(cè)故障為正方向故障時，如果故障方向判別結(jié)果為正方向故障，則判定故障點位于架空線區(qū)段MP內(nèi)；如果故障方向元件判別結(jié)果為反方向故障，則判定故障點位于電纜區(qū)段PN內(nèi)。(3)利用數(shù)字通信技術(shù)將故障方向判別結(jié)果傳送到架空線一電纜混合輸電線路的架空線路側(cè)。(4)當判定故障點位于架空線區(qū)段MP內(nèi)時，架空線路側(cè)保護裝置跳閘切除故障，并啟動自動重合閘；當判定故障點位于電纜線區(qū)段PN內(nèi)時，架空線路側(cè)保護裝置跳閘切除故障，并且閉鎖自動重合閘。工作原理為:在架空線一電纜混合輸電線路連接點架空線路側(cè)進行故障方向判另O，根據(jù)故障方向判別結(jié)果確認確定故障區(qū)段，若故障點位于架空線區(qū)段，則允許重合閘，否則閉鎖重合閘。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，無需使用行波測距裝置，無需更換現(xiàn)有架空線一電纜混合輸電線路的繼電保護裝置，實現(xiàn)了低成本的架空線一電纜混合輸電線路的自適應(yīng)重合閘。采用本發(fā)明，架空線一電纜混合輸電線路繼電保護裝置在線路發(fā)生故障后可以有選擇性地實施重合閘操作，提高了架空線一電纜混合線路供電可靠性和系統(tǒng)運行穩(wěn)定性，因而本發(fā)明具有廣闊的應(yīng)用前景。


圖1是架空線一電纜混合輸電線路自適應(yīng)重合閘示意圖。圖中:MP為電纜，PN為架空線，P為架空線與電纜的連接點，F(xiàn)為故障點。為實施本發(fā)明，需在架空線一電纜混合輸電線路連接點P的架空線路側(cè)配置故障方向檢測單元，并在連接點P處和架空線路M側(cè)配置數(shù)字通信單元，將連接點P的架空線路側(cè)故障方向檢測單元的故障方向判別結(jié)果通過數(shù)字通道(光纖或無線通道)傳送到架空線路M側(cè)繼電保護裝置，架空線路M側(cè)繼電保護裝置配置自動重合閘。故障方向檢測、數(shù)字通信均為已有技術(shù)并且已有多種形式和應(yīng)用，下面不再詳細敘述。
具體實施例方式 下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步說明。實施例1。用M和N表示架空線一電纜混合線路兩端，用P表示電纜與架空線的連接點，MP段為架空線，NP段為電纜，用F表示故障點。架空線一電纜混合線路架空線側(cè)配置重合閘。假設(shè)架空線一電纜混合線路MN發(fā)生故障，故障點F位于電纜區(qū)段PN內(nèi)。用第一種方法實現(xiàn)。步驟1、采集架空線一電纜混合輸電線路連接點架空線路側(cè)三相實時電流i L φ(t )和電場E41 ( t )信號，進行故障狀態(tài)確認及故障方向判別。
步驟2、根據(jù)故障方向判別結(jié)果確認確定故障區(qū)段，以電纜側(cè)故障為正方向故障時，故障方向判別結(jié)果為正方向故障，可判定故障點位于電纜區(qū)段PN內(nèi)。步驟3、利用數(shù)字通信技術(shù)將故障方向判別結(jié)果傳送到架空線一電纜混合輸電線路的架空線路M側(cè)繼電保護裝置。步驟4、架空線一電纜混合輸電線路的架空線路M側(cè)繼電保護裝置收到故障方向判別結(jié)果，判定故障點位于電纜線區(qū)段PN內(nèi)，架空線路M側(cè)保護裝置跳閘切除故障，并且閉鎖自動重合閘。用第二種方法實現(xiàn)。步驟1、采集架空線一電纜混合輸電線路連接點架空線路側(cè)三相實時電流i L φ(t )和電場E41 ( t )信號，進行故障狀態(tài)確認及故障方向判別。步驟2、根據(jù)故障方向判別結(jié)果確認確定故障區(qū)段，以架空線側(cè)故障為正方向故障時，故障方向判別結(jié)果為反方向故障，可判定故障點位于電纜區(qū)段PN內(nèi)。步驟3、利用數(shù)字通信技術(shù)將故障方向判別結(jié)果傳送到架空線一電纜混合輸電線路的架空線路M側(cè)繼電保護裝置。步驟4、架空線一電纜混合輸電線路的架空線路M側(cè)繼電保護裝置收到故障方向判別結(jié)果，判定故障點位于電纜線區(qū)段PN內(nèi)，架空線路側(cè)保護裝置跳閘切除故障，并且閉鎖自動重合閘。實施例2。用M和N表示架空線一電纜混合線路兩端，用P表示電纜與架空線的連接點，MP段為架空線，NP段為電纜，用F表示故障點。架空線一電纜混合線路架空線側(cè)配置重合閘。假設(shè)架空線一電纜混合線路MN發(fā)生故障，故障點F位于架空線區(qū)段MP內(nèi)。用第一種方法實現(xiàn)。步驟1、采集架空線一電纜混合輸電線路連接點架空線路側(cè)三相實時電流i L φ(t )和電場E41 ( t )信號，進行故障狀態(tài)確認及故障方向判別。步驟2、根據(jù)故障方向判別結(jié)果確認確定故障區(qū)段，以電纜側(cè)故障為正方向故障時，故障方向判別結(jié)果為反方向故障，可判定故障點位于架空線區(qū)段MP內(nèi)。步驟3、利用數(shù)字通信技術(shù)將故障方向判別結(jié)果傳送到架空線一電纜混合輸電線路的架空線路M側(cè)繼電保護裝置。步驟4、架空線一電纜混合輸電線路的架空線路M側(cè)繼電保護裝置收到故障方向判別結(jié)果，判定故障點位于架空線區(qū)段MP內(nèi)，架空線M側(cè)保護裝置跳閘切除故障，并且啟動自動重合閘。用第二種方法實現(xiàn)。步驟1、采集架空線一電纜混合輸電線路連接點架空線路側(cè)三相實時電流i L Φ(t )和電場E41 ( t )信號，進行故障狀態(tài)確認及故障方向判別。步驟2、根據(jù)故障方向判別結(jié)果確認確定故障區(qū)段，以架空線側(cè)故障為正方向故障時，故障方向判別結(jié)果為正方向故障，可判定故障點位于架空線區(qū)段MP內(nèi)。步驟3、利用數(shù)字通信技術(shù)將故障方向判別結(jié)果傳送到架空線一電纜混合輸電線路的架空線路M側(cè)繼電保護裝置。步驟4、架空線一電纜混合輸電線路的架空線路M側(cè)繼電保護裝置收到故障方向判別結(jié)果，判定故障點位于架空線區(qū)段MP內(nèi)，架空線M側(cè)保護裝置跳閘切除故障，并且啟動自動重合閘。
權(quán)利要求
1.本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)輸電線路繼電保護領(lǐng)域，公開了基于故障方向判別原理的混合輸電線路自適應(yīng)重合閘方法，其特征在于采用以下步驟:(I)采集架空線一電纜混合輸電線路連接點架空線路側(cè)三相實時電流(t)和電場E41 (t)信號，進行故障狀態(tài)確認及故障方向判別；(2)根據(jù)故障方向判別結(jié)果確認確定故障區(qū)段，以電纜側(cè)故障為正方向故障時，如果故障方向判別結(jié)果為正方向故障，則判定故障點位于電纜區(qū)段；如果故障方向元件判別結(jié)果為反方向故障，則判定故障點位于架空線區(qū)段；(3)利用數(shù)字通信技術(shù)將故障方向判別結(jié)果傳送到架空線一電纜混合輸電線路的架空線路側(cè)；(4)當判定故障點位于架空線區(qū)段時，架空線路側(cè)保護裝置跳閘切除故障，并啟動自動重合閘；當判定故障點位于電纜線區(qū)段時，架空線路側(cè)保護裝置跳閘切除故障，并且閉鎖自動重合閘。
2.本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)輸電線路繼電保護領(lǐng)域，公開了基于故障方向判別原理的混合輸電線路自適應(yīng)重合閘方法，其特征在于采用以下步驟:(I)采集架空線一電纜混合輸電線路連接點架空線路側(cè)三相實時電流(t)和電場E41 (t)信號，進行故障狀態(tài)確認及故障方向判別；(2)根據(jù)故障方向判別結(jié)果確認確定故障區(qū)段，以架空線側(cè)故障為正方向故障時，如果故障方向判別結(jié)果為正方向故障，則判定故障點位于架空線區(qū)段；如果故障方向元件判別結(jié)果為反方向故障，則判定故障點位于電纜區(qū)段；(3)利用數(shù)字通信技術(shù)將故障方向判別結(jié)果傳送到架空線一電纜混合輸電線路的架空線路側(cè)；(4)當判定故障點位于架空線區(qū)段時，架空線路側(cè)保護裝置跳閘切除故障，并啟動自動重合閘；當判定故障點位于電纜線區(qū)段時，架空線路側(cè)保護裝置跳閘切除故障，并且閉鎖自動重合閘。
全文摘要
本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)輸電線路繼電保護領(lǐng)域，公開了基于故障方向判別原理的混合輸電線路自適應(yīng)重合閘方法，具體步驟為(1)采集架空線－電纜混合輸電線路連接點架空線路側(cè)三相實時電流iＬφ(ｔ)和電場Eφ(ｔ)信號，進行故障狀態(tài)確認及故障方向判別。(2)根據(jù)故障方向判別結(jié)果確認確定故障區(qū)段。(3)利用數(shù)字通信技術(shù)將故障方向判別結(jié)果傳送到混合輸電線路的架空線路側(cè)。(4)當判定故障點位于架空線區(qū)段時，架空線路側(cè)保護裝置跳閘切除故障后啟動重合閘，否則閉鎖重合閘。本方法實現(xiàn)了混合線路自適應(yīng)重合閘，提高了供電可靠性，具有廣闊的應(yīng)用前景。
文檔編號H02H3/06GK103208787SQ20121000665
公開日2013年7月17日 申請日期2012年1月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月11日
發(fā)明者陳皓 申請人:陳皓