一种多段电缆-架空线混合线路故障定位方法与流程

本发明属于电力系统继电保护领域，涉及一种多段电缆-架空线混合线路故障定位方法。

背景技术：

目前，在电网中存在大量的架空线-电缆混合线路。架空线穿行于山野，电缆深埋于地下或海底，当架空线或电缆出现故障时，很难确定故障的准确位置，因此电力线路故障点的快速定位是加快电力线路修复、减少停电时间的关键。而对于特殊群岛地理环境，岛屿与大陆或岛屿间输电线路多采用海底电缆，而岛屿上多采用架空线路，因此电网中常出现由多段电缆和架空线混合而成的输电线路。

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，线路保护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，影响系统的稳定运行。这就要求对架空线-电缆混合线路进行故障定位，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闭锁重合闸操作。

根据测距原理的不同，混合线路故障测距算法主要可以分为行波法和故障分析法两类。行波法具有测距速度快，不受过渡电阻影响等优点，但容易受架空线和电缆线路接头处行波多次折反射的影响，存在波头识别问题，且需要投入专门设备，技术较为复杂。故障分析法对设备要求低，投资小，工程实用型强，但利用线路分布参数进行搜索计算时存在计算量大和伪根识别问题，采用搜索计算进行故障定位的算法其测距精度也将受到门槛值的影响。

技术实现要素：

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种多段电缆-架空线混合线路故障定位方法。

为了达成上述目的，本发明的解决方案是：

一种多段电缆-架空线混合线路故障定位方法，在多段电缆-架空线混合线路的每个接头处设置光ct和采集单元；在多段电缆-架空线混合线路上设置一台差动判别装置，在多段电缆-架空线混合线路两侧分别设置线路保护装置，所述每个接头处的光ct通过光纤连接该接头处设置的采集单元，所述采集单元连接所述差动判别装置，所述差动判别装置连接两侧的线路保护装置；所述线路保护装置用于对整条混合线路是否存在故障进行判断；所述差动判别装置用于对各段电缆是否存在故障进行判断；

所述方法包括如下步骤：

步骤1：每个接头处的光ct采集该接头处的三相电流传递给采集单元，采集单元将同步后的三相电流传送给所述差动判别装置；

步骤2：差动判别装置依据每段电缆两侧的三相电流对该电缆区段进行差动保护计算，如果判断出任意电缆区段发生故障，则发送闭锁重合闸信号给两侧的线路保护装置；

步骤3：若线路保护装置动作且未收到所述差动判别装置发出的闭锁重合闸信号，则判断故障发生在架空线区段，投入重合闸功能；若所述线路两侧保护装置动作且收到所述差动判别装置发出的闭锁重合闸信号，则判断故障发生在电缆区段，闭锁重合闸功能。

进一步地，所述线路保护装置判断整条混合线路是否存在故障的方法包括差动保护、距离保护、零序保护。

进一步地，所述差动判别装置安装在多段电缆-架空线混合线路的两侧和各个接头处的任意位置。

本发明的有益效果：本发明公开的一种多段电缆-架空线混合线路故障定位方法，整体结构清晰简单，依据成熟可靠的差动理论对多段电缆-架空线混合线路进行故障区段定位，准确性高。

附图说明

图1是一种多段电缆-架空线混合线路故障定位方法示意图。

具体实施方式

以下将结合附图，对本发明的技术方案进行详细说明。

本发明提供一种多段电缆-架空线混合线路故障定位方法，如图1所示。在多段电缆-架空线混合线路的每个接头处设置光ct和采集单元；在多段电缆-架空线混合线路上设置一台差动判别装置，在多段电缆-架空线混合线路两侧分别设置线路保护装置，所述每个接头处的光ct通过光纤连接该接头处设置的采集单元，所述采集单元连接所述差动判别装置，所述差动判别装置连接两侧的线路保护装置；所述线路保护装置用于对整条混合线路是否存在故障进行判断；所述差动判别装置用于对各段电缆是否存在故障进行判断；

所述方法包括如下步骤：

步骤1：每个接头处的光ct采集该接头处的三相电流传递给采集单元，采集单元将同步后的三相电流传送给所述差动判别装置；

步骤2：差动判别装置依据每段电缆两侧的三相电流对该电缆区段进行差动保护计算，如果判断出任意电缆区段发生故障，则发送闭锁重合闸信号给两侧的线路保护装置；

步骤3：若线路保护装置动作且未收到所述差动判别装置发出的闭锁重合闸信号，则判断故障发生在架空线区段，投入重合闸功能；若所述线路两侧保护装置动作且收到所述差动判别装置发出的闭锁重合闸信号，则判断故障发生在电缆区段，闭锁重合闸功能。

上述方案中，所述线路保护装置判断整条混合线路是否存在故障的方法包括差动保护、距离保护、零序保护。

上述方案中，所述差动判别装置安装在多段电缆-架空线混合线路的两侧和各个接头处的任意位置。如图1所示为本发明的一个具体实施例。多段电缆-架空线混合线路包含n段电缆区段和n+1段架空线区段，依次为架空线区段1、电缆区段1、架空线区段2、电缆区段2、……、架空线区段n、电缆区段n、架空线区段n+1。

在多段电缆-架空线混合线路的每个接头处分别装设光ct11、光ct12、光ct21、光ct22、……、光ctn1、光ctn2，各个ct分别采集各自安装处的三相电流。

采集单元11获取ct11采集的三相电流，对三相电流进行同步,并将同步后的三相电流传送给差动判别装置；采集单元12获取ct12采集的三相电流，对三相电流进行同步,并将同步后的三相电流传送给差动判别装置；采集单元21获取ct21采集的三相电流，对三相电流进行同步,并将同步后的三相电流传送给差动判别装置；采集单元22获取ct22采集的三相电流，对三相电流进行同步,并将同步后的三相电流传送给差动判别装置；……；采集单元n1获取ctn1采集的三相电流，对三相电流进行同步,并将同步后的三相电流传送给差动判别装置；采集单元n2获取ctn2采集的三相电流，对三相电流进行同步,并将同步后的三相电流传送给差动判别装置。

差动判别装置能同时获取多段电缆-架空线混合线路每个接头处的三相电流。差动判别装置依据ct11和ct12的三相电流对电缆区段1进行差动保护计算，若判断出电缆区段1发生故障，则发出闭锁重合闸信号传送给线路两侧的保护装置1和保护装置2；差动判别装置依据ct21和ct22的三相电流对电缆区段2进行差动保护计算，若判断出电缆区段2发生故障，则发出闭锁重合闸信号传送给线路两侧的保护装置1和保护装置2；……；差动判别装置依据ctn1和ctn2的三相电流对电缆区段n进行差动保护计算，若判断出电缆区段n发生故障，则发出闭锁重合闸信号传送给线路两侧的保护装置1和保护装置2

保护装置可以采用差动保护、距离保护、零序保护对整条混合线路进行故障判断。本实施例中采用差动保护。保护装置1通过ct1获取本侧三相电流，保护装置2通过ct2获取本侧三相电流；保护装置1和保护装置2之间通过光纤相互传送三相电流。

保护装置1能同时获取线路两侧ct1和ct2的三相电流。保护装置1依据ct1和ct2的三相电流对整条混合线路进行差动保护计算。若保护装置1判断出混合线路发生故障，且未收到差动判别装置发出的闭锁重合闸信号，则判断故障发生在架空线区段，投入重合闸功能；若保护装置1判断出混合线路发生故障，且收到差动判别装置发出的闭锁重合闸信号，则判断故障发生在电缆区段，闭锁重合闸功能。

保护装置2能同时获取线路两侧ct1和ct2的三相电流。保护装置2依据ct1和ct2的三相电流对整条混合线路进行差动保护计算。若保护装置2判断出混合线路发生故障，且未收到差动判别装置发出的闭锁重合闸信号，则判断故障发生在架空线区段，投入重合闸功能；若保护装置2判断出混合线路发生故障，且收到差动判别装置发出的闭锁重合闸信号，则判断故障发生在电缆区段，闭锁重合闸功能。

差动判别装置可安装在整条混合线路两侧ct1、ct2和混合线路各个接头处ct11、ct12、ct21、ct22、……、ctn1、ctn2中的任意一个位置。

以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内。