本發(fā)明屬于輸電技術領域，特別涉及一種繼電保護配置方法。

背景技術：

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之間的標準模塊組合而成。其基本結構示意圖如圖1所示,其由接地外殼1、導體2、內滑動觸頭3a、外滑動觸頭3b、盆式絕緣子4、伸縮節(jié)6、連接導體7組成。

作為當今世界的先進輸電技術，GIL提供了一個緊湊、可靠、經濟的電力輸送方式，具有如下特點：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。但由于目前其價格較為昂貴，施工工藝復雜，造價較高。GIL在國內外的應用日趨廣泛，但其大多用于1km以內短距離的水電或核電廠出線，目前在我國應用電壓等級最高的GIL線路是黃河拉西瓦水電站800kV GIL出線，但其長度僅為450m。目前國內外尚無針對上述GIL的故障情況及保護方案的相關報道。隨著技術的成熟和其不可比擬的優(yōu)良性能，在未來會越來越多的用于電網工程中。

目前尚無針對GIL-架空混合線路故障定位技術及繼電保護配置方案適應性的研究成果。

目前電纜-架空線混合線路的實際應用非常普遍，因此針對參數不均勻線路故障定位及繼電保護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)行波法是根據行波傳輸理論得到故障點位置的方法，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算故障回路的阻抗進而得到故障測距結果，隨著電力系統通信手段的成熟，目前多采用雙端法以得到更高的測距精度。

電纜-架空混合線路在國內外普遍應用，其在參數不均勻方面與本發(fā)明的對象GIL-架空混合線路有相似之處。由于電力電纜的參數和運行特性與GIL有顯著不同，因此，電纜-架空混合線路的實際保護配置方案等也無法直接作為GIL-架空線混合線路的實踐依據。

GIL線路的復雜結構，其參數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不再均勻。傳統的基于均勻線路參數的繼電保護原理、整定與配置方案無法滿足GIL-架空線混合線路的需求。傳統的基于均勻線路參數的故障定位方法尤其在GIL區(qū)段可能會造成較大誤差；同時由于GIL的接入，若不能準確定位故障點，會擴大故障范圍，大大降低線路的輸電可靠性。

技術實現要素：

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

為實現上述目的，本發(fā)明采用的技術方案為：

一種架空-GIL混合線路繼電保護配置方法，包括以下步驟：

(1)在GIL兩側裝設電壓互感器和電流互感器；

(2)在GIL段配置電流差動保護；

(3)通過步驟(2)配置的電流差動保護，綜合通過不同保護動作行為判斷，對故障點進行定位；

(4)在架空-GIL混合線路的兩側變電站配置保護信號通信裝置；

(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段兩側分別裝設一組電壓互感器和電流互感器，用于增加混合線路測量的點，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混合線路的兩側變電站的系統保護配置同架空線路或電纜線路的配置一致；包括設置于兩側變電站的電流差動保護和斷路器保護；

在GIL段增設常規(guī)的線路保護，包括設置在GIL段兩側的電流差動保護，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：

當架空段線路發(fā)生單相接地故障時，故障點在設置于兩側變電站的電流差動保護的保護范圍內，兩側變電站的電流差動保護動作；故障點在設置于GIL段兩側的電流差動保護的區(qū)外，設置于GIL段兩側的電流差動保護不動作；

當GIL段線路發(fā)生單相接地故障時候，故障點在設置于兩側變電站的電流差動保護的保護范圍內，設置于兩側變電站的電流差動保護動作；故障點同時也在設置于GIL段兩側的電流差動保護的區(qū)外，設置于GIL段兩側的電流差動保護動作。

所述步驟(4)的具體步驟為：

在GIL兩側配置保護信息通信裝置，該裝置用于接入保護柜的開出節(jié)點信號，將其轉化成數字信號，將GIL兩側的線路保護動作信息傳送至其對側的變電站，并采用光纜或復用2M通信通道的模式，與對側變電站進行通信。

所述步驟(5)的具體步驟為：

當GIL段線路發(fā)生單相接地故障時，設置于GIL段兩側的500kV線路分相電流差動保護動作后，將保護動作信號發(fā)送至兩側變電站相應的保護裝置閉鎖重合閘動作。

與現有技術相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點：

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

通過GIL段線路保護與整條架空和GIL混合線路的線路保護之間進行有效配合，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行保駕護航。

附圖說明

圖1是GIL結構示意圖；

圖2是GIL兩側增設電壓互感器和電流互感器的示意圖；

圖3是GIL兩側增設傳統的線路保護裝置的示意圖；

圖4是混合線路不同接地點故障示意圖；

圖5是保護信號通信裝置配置示意圖；

圖6是保護配合邏輯示意圖。

具體實施方式

下面結合實施例對本發(fā)明作更進一步的說明。

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、外殼與導體同軸布置的高電壓、大電流電力傳輸設備。

PT：電壓互感器,作用是將高電壓變?yōu)榈碗妷?，二次側一般?00V,比如是10KVPT，就是10KV/100V,PT二次側不能短路。

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混合線路繼電保護配置方法，包括以下步驟：

(1)在GIL兩側裝設PT、CT

如圖2所示，在GIL段兩側分別裝設CT、PT設備，增加混合線路測量的點，采集GIL兩側的模擬量，模擬量包括GIL段兩端的三相電流和三相電壓。

(2)在GIL段配置電流差動保護

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

利用GIL線路段本身的均勻參數，在GIL段增設常規(guī)的線路保護，包括設置在GIL段兩側的500kV線路分相電流差動保護，如圖3中位置；從而比較容易的就可以實現對GIL故障區(qū)段識別的準確性和故障定位精度。

(3)通過保護動作行為判斷對故障點進行定位

如圖4，當架空段線路發(fā)生單相接地故障(圖中A或C點)時候，故障點在圖中的保護的保護范圍內，保護動作；故障點在保護的區(qū)外，保護不動作。

當GIL段線路發(fā)生單相接地故障(圖中B點)時候，故障點在圖中的保護的保護范圍內，保護動作；故障點同時也在保護的區(qū)外，保護動作。

通過不同裝置的保護動作，可以精確的判斷出保護的故障點區(qū)域。

(4)保護信號通信裝置配置

為了能夠將GIL兩側的線路保護動作信息傳送至其對側的變電站，需配置專用保護信息通信裝置，該裝置的用于接入保護柜的開出節(jié)點信號，將其轉化成數字信號，并經通信通道傳送至對側；并采用專用的光纜或復用2M通信通道的模式，與對側變電站進行通信。如圖5，在GIL兩側設置有一對保護通信裝置A、保護通信裝置B，分別為

(5)混合線路的閉鎖重合閘邏輯

由于GIL的特性，當GIL本身發(fā)生接地故障時候，應限制線路保護重合閘動作，以防止GIL設備被擊穿，造成重大損失；當故障點在架空線路段時，為提高線路輸電可靠性，可以考慮啟用重合閘。

當故障點發(fā)生在B點時，保護動作后，將保護動作信號發(fā)送至兩側變電站相應的保護裝置閉鎖重合閘動作。

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配置方法，但發(fā)明成果同樣適用于220kV、330kV、750kV及1000kV電壓等級的架空-GIL混合線路。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應當指出：對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發(fā)明的保護范圍。