本發(fā)明屬于輸電技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種繼電保護(hù)配置方法。

背景技術(shù)：

GIL為分相絕緣，輸電回路由三條離相管道母線組成，各相由長度在12m-18m之間的標(biāo)準(zhǔn)模塊組合而成。其基本結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示,其由接地外殼1、導(dǎo)體2、內(nèi)滑動(dòng)觸頭3a、外滑動(dòng)觸頭3b、盆式絕緣子4、伸縮節(jié)6、連接導(dǎo)體7組成。

作為當(dāng)今世界的先進(jìn)輸電技術(shù)，GIL提供了一個(gè)緊湊、可靠、經(jīng)濟(jì)的電力輸送方式，具有如下特點(diǎn)：輸送容量大、傳輸損耗小、電磁輻射低、安全性好、可靠性高、壽命長等。但由于目前其價(jià)格較為昂貴，施工工藝復(fù)雜，造價(jià)較高。GIL在國內(nèi)外的應(yīng)用日趨廣泛，但其大多用于1km以內(nèi)短距離的水電或核電廠出線，目前在我國應(yīng)用電壓等級(jí)最高的GIL線路是黃河拉西瓦水電站800kV GIL出線，但其長度僅為450m。目前國內(nèi)外尚無針對(duì)上述GIL的故障情況及保護(hù)方案的相關(guān)報(bào)道。隨著技術(shù)的成熟和其不可比擬的優(yōu)良性能，在未來會(huì)越來越多的用于電網(wǎng)工程中。

目前尚無針對(duì)GIL-架空混合線路故障定位技術(shù)及繼電保護(hù)配置方案適應(yīng)性的研究成果。

目前電纜-架空線混合線路的實(shí)際應(yīng)用非常普遍，因此針對(duì)參數(shù)不均勻線路故障定位及繼電保護(hù)配置方案的研究基本集中于電纜-架空線混合線路。主要有以下兩種理論：

(1)行波法是根據(jù)行波傳輸理論得到故障點(diǎn)位置的方法，可采用單端或雙端電氣量。

(2)阻抗法采用線路一端或兩端的工頻電氣量計(jì)算故障回路的阻抗進(jìn)而得到故障測(cè)距結(jié)果，隨著電力系統(tǒng)通信手段的成熟，目前多采用雙端法以得到更高的測(cè)距精度。

電纜-架空混合線路在國內(nèi)外普遍應(yīng)用，其在參數(shù)不均勻方面與本發(fā)明的對(duì)象GIL-架空混合線路有相似之處。由于電力電纜的參數(shù)和運(yùn)行特性與GIL有顯著不同，因此，電纜-架空混合線路的實(shí)際保護(hù)配置方案等也無法直接作為GIL-架空線混合線路的實(shí)踐依據(jù)。

GIL線路的復(fù)雜結(jié)構(gòu)，其參數(shù)與架空線路和電力電纜有顯著區(qū)別，因此GIL的接入使得混合線路的線路參數(shù)不再均勻。傳統(tǒng)的基于均勻線路參數(shù)的繼電保護(hù)原理、整定與配置方案無法滿足GIL-架空線混合線路的需求。傳統(tǒng)的基于均勻線路參數(shù)的故障定位方法尤其在GIL區(qū)段可能會(huì)造成較大誤差；同時(shí)由于GIL的接入，若不能準(zhǔn)確定位故障點(diǎn)，會(huì)擴(kuò)大故障范圍，大大降低線路的輸電可靠性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種架空-GIL混合線路繼電保護(hù)配置方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的GIL-架空線混合線路的精確故障定位的問題，提升電網(wǎng)安全和供電水平。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

一種架空-GIL混合線路繼電保護(hù)配置方法，包括以下步驟：

(1)在GIL兩側(cè)裝設(shè)電壓互感器和電流互感器；

(2)在GIL段配置電流差動(dòng)保護(hù)；

(3)通過步驟(2)配置的電流差動(dòng)保護(hù)，綜合通過不同保護(hù)動(dòng)作行為判斷，對(duì)故障點(diǎn)進(jìn)行定位；

(4)在架空-GIL混合線路的兩側(cè)變電站配置保護(hù)信號(hào)通信裝置；

(5)配置架空-GIL混合線路的閉鎖重合閘邏輯。

所述步驟(1)中，在GIL段兩側(cè)分別裝設(shè)一組電壓互感器和電流互感器，用于增加混合線路測(cè)量的點(diǎn)，采集GIL段兩端的模擬量，所述模擬量包括三相電流和三相電壓。

所述步驟(2)的具體步驟為：

架空-GIL混合線路的兩側(cè)變電站的系統(tǒng)保護(hù)配置同架空線路或電纜線路的配置一致；包括設(shè)置于兩側(cè)變電站的電流差動(dòng)保護(hù)和斷路器保護(hù)；

在GIL段增設(shè)常規(guī)的線路保護(hù)，包括設(shè)置在GIL段兩側(cè)的電流差動(dòng)保護(hù)，用于定位線路的故障發(fā)生區(qū)域。

所述步驟(3)的具體步驟為：

當(dāng)架空段線路發(fā)生單相接地故障時(shí)，故障點(diǎn)在設(shè)置于兩側(cè)變電站的電流差動(dòng)保護(hù)的保護(hù)范圍內(nèi)，兩側(cè)變電站的電流差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作；故障點(diǎn)在設(shè)置于GIL段兩側(cè)的電流差動(dòng)保護(hù)的區(qū)外，設(shè)置于GIL段兩側(cè)的電流差動(dòng)保護(hù)不動(dòng)作；

當(dāng)GIL段線路發(fā)生單相接地故障時(shí)候，故障點(diǎn)在設(shè)置于兩側(cè)變電站的電流差動(dòng)保護(hù)的保護(hù)范圍內(nèi)，設(shè)置于兩側(cè)變電站的電流差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作；故障點(diǎn)同時(shí)也在設(shè)置于GIL段兩側(cè)的電流差動(dòng)保護(hù)的區(qū)外，設(shè)置于GIL段兩側(cè)的電流差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作。

所述步驟(4)的具體步驟為：

在GIL兩側(cè)配置保護(hù)信息通信裝置，該裝置用于接入保護(hù)柜的開出節(jié)點(diǎn)信號(hào)，將其轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號(hào)，將GIL兩側(cè)的線路保護(hù)動(dòng)作信息傳送至其對(duì)側(cè)的變電站，并采用光纜或復(fù)用2M通信通道的模式，與對(duì)側(cè)變電站進(jìn)行通信。

所述步驟(5)的具體步驟為：

當(dāng)GIL段線路發(fā)生單相接地故障時(shí)，設(shè)置于GIL段兩側(cè)的500kV線路分相電流差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作后，將保護(hù)動(dòng)作信號(hào)發(fā)送至兩側(cè)變電站相應(yīng)的保護(hù)裝置閉鎖重合閘動(dòng)作。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：

本發(fā)明針對(duì)架空和GIL混合線路，在GIL兩側(cè)裝設(shè)PT、CT，使線路中電氣量增多；利用GIL線路段本身的均勻參數(shù)，在GIL段配置常規(guī)的線路保護(hù)，從而比較容易的就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)GIL故障區(qū)段識(shí)別的準(zhǔn)確性和故障定位精度。

通過GIL段線路保護(hù)與整條架空和GIL混合線路的線路保護(hù)之間進(jìn)行有效配合，大大提高了架空和GIL混合線路的輸電能力和可靠性，為其輸電的安全可靠運(yùn)行保駕護(hù)航。

附圖說明

圖1是GIL結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是GIL兩側(cè)增設(shè)電壓互感器和電流互感器的示意圖；

圖3是GIL兩側(cè)增設(shè)傳統(tǒng)的線路保護(hù)裝置的示意圖；

圖4是混合線路不同接地點(diǎn)故障示意圖；

圖5是保護(hù)信號(hào)通信裝置配置示意圖；

圖6是保護(hù)配合邏輯示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作更進(jìn)一步的說明。

名詞解釋：

GIL：氣體絕緣金屬封閉輸電線路(Gas Insulated Line－GIL)是一種采用SF6氣體或SF6和N2混合氣體絕緣、外殼與導(dǎo)體同軸布置的高電壓、大電流電力傳輸設(shè)備。

PT：電壓互感器,作用是將高電壓變?yōu)榈碗妷?，二次?cè)一般為100V,比如是10KVPT，就是10KV/100V,PT二次側(cè)不能短路。

CT：電流互感器,是將大電流變?yōu)樾‰娏?，一般變?yōu)?A或者是1A,CT二次側(cè)不能開路。

如圖2-6所示，本發(fā)明的一種架空-GIL混合線路繼電保護(hù)配置方法，包括以下步驟：

(1)在GIL兩側(cè)裝設(shè)PT、CT

如圖2所示，在GIL段兩側(cè)分別裝設(shè)CT、PT設(shè)備，增加混合線路測(cè)量的點(diǎn)，采集GIL兩側(cè)的模擬量，模擬量包括GIL段兩端的三相電流和三相電壓。

(2)在GIL段配置電流差動(dòng)保護(hù)

架空-GIL混合線路的兩側(cè)變電站的系統(tǒng)保護(hù)配置同架空線路或電纜線路的配置一致，包括設(shè)置于兩側(cè)變電站的500kV線路分相電流差動(dòng)保護(hù)，如圖3中位置，和500kV斷路器保護(hù)，如圖3中位置。

利用GIL線路段本身的均勻參數(shù)，在GIL段增設(shè)常規(guī)的線路保護(hù)，包括設(shè)置在GIL段兩側(cè)的500kV線路分相電流差動(dòng)保護(hù)，如圖3中位置；從而比較容易的就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)GIL故障區(qū)段識(shí)別的準(zhǔn)確性和故障定位精度。

(3)通過保護(hù)動(dòng)作行為判斷對(duì)故障點(diǎn)進(jìn)行定位

如圖4，當(dāng)架空段線路發(fā)生單相接地故障(圖中A或C點(diǎn))時(shí)候，故障點(diǎn)在圖中的保護(hù)的保護(hù)范圍內(nèi)，保護(hù)動(dòng)作；故障點(diǎn)在保護(hù)的區(qū)外，保護(hù)不動(dòng)作。

當(dāng)GIL段線路發(fā)生單相接地故障(圖中B點(diǎn))時(shí)候，故障點(diǎn)在圖中的保護(hù)的保護(hù)范圍內(nèi)，保護(hù)動(dòng)作；故障點(diǎn)同時(shí)也在保護(hù)的區(qū)外，保護(hù)動(dòng)作。

通過不同裝置的保護(hù)動(dòng)作，可以精確的判斷出保護(hù)的故障點(diǎn)區(qū)域。

(4)保護(hù)信號(hào)通信裝置配置

為了能夠?qū)IL兩側(cè)的線路保護(hù)動(dòng)作信息傳送至其對(duì)側(cè)的變電站，需配置專用保護(hù)信息通信裝置，該裝置的用于接入保護(hù)柜的開出節(jié)點(diǎn)信號(hào)，將其轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號(hào)，并經(jīng)通信通道傳送至對(duì)側(cè)；并采用專用的光纜或復(fù)用2M通信通道的模式，與對(duì)側(cè)變電站進(jìn)行通信。如圖5，在GIL兩側(cè)設(shè)置有一對(duì)保護(hù)通信裝置A、保護(hù)通信裝置B，分別為

(5)混合線路的閉鎖重合閘邏輯

由于GIL的特性，當(dāng)GIL本身發(fā)生接地故障時(shí)候，應(yīng)限制線路保護(hù)重合閘動(dòng)作，以防止GIL設(shè)備被擊穿，造成重大損失；當(dāng)故障點(diǎn)在架空線路段時(shí)，為提高線路輸電可靠性，可以考慮啟用重合閘。

當(dāng)故障點(diǎn)發(fā)生在B點(diǎn)時(shí)，保護(hù)動(dòng)作后，將保護(hù)動(dòng)作信號(hào)發(fā)送至兩側(cè)變電站相應(yīng)的保護(hù)裝置閉鎖重合閘動(dòng)作。

圖2-6中僅以舉例方式列舉了超高壓(500kV)架空-GIL混合線路的線路保護(hù)配置方法，但發(fā)明成果同樣適用于220kV、330kV、750kV及1000kV電壓等級(jí)的架空-GIL混合線路。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出：對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。