CN101783505A - B型架空线-电缆混合线路自动重合闸方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种B型架空线-电缆混合线路自动重合闸方法，其步骤是：(1)用M和N表示混合线路两端，用P₁和P₂表示电缆与架空线的连接点，MP₁段和P₂N段为架空线，P₁P₂段为电缆，用L_O1和L_O2分别表示架空线区段MP₁和架空线区段P₂N的长度，用v_O表示暂态行波在架空线中的传播速度，计算出暂态行波在架空线区段MP₁内往返一次的传播时间

以及暂态行波在架空线区段P₂N内往返一次的传播时间

，以T_SET·1＝T_O1-ΔT以及T_SET·2＝T_O2-ΔT作为整定值，ΔT为时间测量裕度，且ΔT＞0；(2)在M端和N端分别测量断路器故障分闸产生的初始行波浪涌与其在线路内部距离该端最近的波阻抗不连续点反射波之间的时间间隔，用ΔT_M和ΔT_N表示；(3)确定故障区段，当ΔT_M＜T_SET·1且ΔT_N≥T_SET·2时，判定故障点位于架空线区段MP₁；当ΔT_M≥T_SET·1且ΔT_N＜T_SET·2时，判定故障点位于架空线区段P₂N；当ΔT_M≥T_SET·1且ΔT_N≥T_SET·2时，判定故障点位于电缆区段P₁P₂；(4)当判定故障点位于架空线区段时，线路故障切除后由保护启动自动重合闸；否则，闭锁自动重合闸。

Description

B型架空线-电缆混合线路自动重合闸方法

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B型架空线—电缆混合线路自动重合闸方法。

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，而且纵横交错的架空线路也影响城市的整体形象。因此，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110kV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500kV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。

从结构形式来看，高压架空线—电缆混合线路主要包括A型和B型两种类型，其中A型混合线路包括一段架空线和一段电缆，B型混合线路包括两段架空线和一段电缆，且电缆连接在两段架空线之间。

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。为了提高供电的连续性，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。

对于高压架空线—电缆混合线路，由于现有的重合闸方法不能预先判断故障点所在线路区段，因而不得不将重合闸停用，严重影响了用户供电可靠性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能克服上述缺陷、适应于电力系统混合线路自动重合闸的B型架空线—电缆混合线路自动重合闸方法。其技术方案为：

一种B型架空线—电缆混合线路自动重合闸方法，其特征在于采用以下步骤：(1)用M和N表示混合线路两端，用P₁和P₂表示电缆与架空线的连接点，MP₁段和P₂N段为架空线，P₁P₂段为电缆，用L_O1和L_O2分别表示架空线区段MP₁和架空线区段P₂N的长度，用v_O表示暂态行波在架空线中的传播速度，计算出暂态行波在架空线区段MP₁内往返一次的传播时间 $T_{O1}=\frac{{2L}_{O1}}{v_O}$ 以及暂态行波在架空线区段P₂N内往返一次的传播时间 $T_{O2}=\frac{2L_{O2}}{v_O}$ ，以T_SET·1＝T_O1-ΔT以及T_SET·2＝T_O2-ΔT作为整定值，ΔT为时间测量裕度，且ΔT＞0；(2)在M端和N端分别测量断路器故障分闸产生的初始行波浪涌与其在线路内部距离该端最近的波阻抗不连续点反射波之间的时间间隔，用ΔT_M和ΔT_N表示；(3)确定故障区段，当ΔT_M＜T_SET·1且ΔT_N≥T_SET·2时，判定故障点位于架空线区段MP₁；当ΔT_M≥T_SET·1且ΔT_N＜T_SET·2时，判定故障点位于架空线区段P₂N；当ΔT_M≥T_SET·1且ΔT_N≥T_SET·2时，判定故障点位于电缆区段P₁P₂；(4)当判定故障点位于架空线区段时，线路故障切除后由保护启动自动重合闸；否则，闭锁自动重合闸。

所述的B型架空线—电缆混合线路自动重合闸方法，步骤(2)中，B型混合线路每一端断路器故障分闸产生的初始行波浪涌与其在线路内部距离该端最近的波阻抗不连续点反射波之间的时间间隔均由安装在该端的内置行波测量模块的微机线路保护装置通过实时检测获得。

本发明与现有技术相比，实现了B型混合线路的自动重合闸，提高了线路供电可靠性和系统运行稳定性，因而具有广阔的应用前景。

附图说明

图1是本发明的B型架空线—电缆混合线路故障分闸初始行波浪涌传播示意图。

图2是本发明的B型架空线—电缆混合线路自动重合闸系统示意图。

图中：MP₁、架空线  P₁P₂、电缆  P₂N、架空线  P₁、架空线MP₁与电缆P₁P₂的连接点  P₂、电缆P₁P₂与架空线P₂N的连接点  CB、断路器  L_O1、架空线区段MP₁长度L_O2、架空线区段P₂N长度  ΔT_M、M端断路器故障分闸产生的初始行波浪涌与其在线路内部距离该端最近的波阻抗不连续点反射波之间的时间间隔  ΔT_N、N端断路器故障分闸产生的初始行波浪涌与其在线路内部距离该端最近的波阻抗不连续点反射波之间的时间间隔1、M端微机线路保护装置  2、N端微机线路保护装置  3、光纤通道

具体实施方式

下面结合附图对B型架空线—电缆混合线路自动重合闸方法的实现作以下说明：

步骤1、P₁为架空线MP₁与电缆P₁P₂的连接点，P₂为电缆P₁P₂与架空线P₂N的连接点，L_O1＝14.8km，L_O2＝15.4km，v_O＝293.91km/ms，暂态行波在架空线区段MP₁内往返一次的传播时间为，暂态行波在架空线区段P₂N内往返一次的传播时间为

。取行波传播时间测量裕度为ΔT＝2μs，故障暂态行波传播时间整定值为：

T_SET·1＝T_C-ΔT＝0.0987(ms)

T_SET·2＝T_O-ΔT＝0.1028(ms)

步骤2、混合线路M端和N端断路器故障分闸产生的初始行波浪涌与其在线路内部距离该端最近的波阻抗不连续点反射波之间的时间间隔均由安装在该端的内置行波测量模块的微机线路保护装置通过实时检测获得，分别为ΔT_M＝0.101(ms)以及ΔT_N＝0.103(ms)；

步骤3、根据步骤1、2所得数据，由于ΔT_M＞T_SET·1且ΔT_N＞T_SET·2，故判定故障点F位于电缆P₁P₂区段；

步骤4、根据步骤3的故障分段结果，由于故障点F位于电缆区段，故线路故障切除后应闭锁自动重合闸操作。

Claims (2)

1.一种B型架空线-电缆混合线路自动重合闸方法，其特征在于采用以下步骤：(1)用M和N表示混合线路两端，用P₁和P₂表示电缆与架空线的连接点，MP₁段和P₂N段为架空线，P₁P₂段为电缆，用L_O1和L_O2分别表示架空线区段MP₁和架空线区段P₂N的长度，用v_O表示暂态行波在架空线中的传播速度，计算出暂态行波在架空线区段MP₁内往返一次的传播时间 $T_{O1}=\frac{{2L}_{O1}}{v_O}$ 以及暂态行波在架空线区段P₂N内往返一次的传播时间 $T_{O2}=\frac{{2L}_{O2}}{v_O},$ 以T_SET·1＝T_O1-ΔT以及T_SET·2＝T_O2-ΔT作为整定值，ΔT为时间测量裕度，且ΔT＞0；(2)在M端和N端分别测量断路器故障分闸产生的初始行波浪涌与其在线路内部距离该端最近的波阻抗不连续点反射波之间的时间间隔，用ΔT_M和ΔT_N表示；(3)确定故障区段，当ΔT_M＜T_SET·1且ΔT_N≥T_SET·2时，判定故障点位于架空线区段MP₁；当ΔT_M≥T_SET·1且ΔT_N＜T_SET·2时，判定故障点位于架空线区段P₂N；当ΔT_M≥T_SET·1且ΔT_N≥T_SET·2时，判定故障点位于电缆区段P₁P₂；(4)当判定故障点位于架空线区段时，线路故障切除后由保护启动自动重合闸；否则，闭锁自动重合闸。

2.如权利要求1所述的B型架空线-电缆混合线路自动重合闸方法，其特征在于：步骤(2)中，B型混合线路每一端断路器故障分闸产生的初始行波浪涌与其在线路内部距离该端最近的波阻抗不连续点反射波之间的时间间隔均由安装在该端的内置行波测量模块的微机线路保护装置通过实时检测获得。

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