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1、(10)申请公布号 CN 103760473 A (43)申请公布日 2014.04.30 CN 103760473 A (21)申请号 201410054080.9 (22)申请日 2014.02.18 G01R 31/08(2006.01) (71)申请人 国家电网公司 地址 100031 北京市西城区西长安街 86 号 申请人 国网福建省电力有限公司 国网福建省电力有限公司莆田供电 公司 (72)发明人 林富洪 (74)专利代理机构 厦门市首创君合专利事务所 有限公司 35204 代理人 张松亭 (54) 发明名称 架空线路 - 电力电缆混连线路故障支路判别 方法 (57) 摘要 本发明。
2、公开了一种架空线路 - 电力电缆混连 线路故障支路判别方法。首先测量架空线路 - 电 力电缆混连线路两端的故障相正序电压、 故障相 正序电流， 分别利用架空线路 - 电力电缆混连线 路两端的故障相正序电压、 故障相正序电流计算 架空线路和电力电缆连接点处的故障相正序电 压和故障相正序电流， 根据架空线路和电力电缆 连接点处的故障相正序电压差和故障相正序电流 和之间的相角关系判别故障点位于架空线路或 是故障点位于电力电缆上。本发明方法根据架空 线路和电力电缆连接点处的故障相正序电压差和 故障相正序电流和之间的相角关系构成继电保护 判据， 准确判别故障点位于架空线路或是故障点 位于电力电缆上， 判。
3、别结果不受线路参数、 故障位 置、 过渡电阻和负荷电流的影响。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 1 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书3页 附图1页 (10)申请公布号 CN 103760473 A CN 103760473 A 1/1 页 2 1. 架空线路 - 电力电缆混连线路故障支路判别方法， 包括如下依序步骤 ： （1） 测量架空线路-电力电缆混连线路在m变电站保护安装处的故障相正序电压 故障相正序电流测量架空线路-电力电缆混连线路在n变电站保护安装处的故障相正 序电压故障相正序电流其中， 为 A 相。
4、或 B 相或 C 相 ； （2） 由 m 变电站保护安装处的故障相正序电压故障相正序电流计算架空线路 与电力电缆连接处的故障相正序电压故障相正序电流 其中， 1为架空线路正序传播系数 ； Zc1为架空线路正序波阻抗 ； ch(.) 为双曲余弦函 数 ； sh(.) 为双曲正弦函数 ； j 为架空线路和电力电缆的连接点 ； lmj为 m 变电站保护安装处 到架空线路和电力电缆连接点 j 的架空线路长度 ； （3） 由n变电站保护安装处的故障相正序电压故障相正序电流计算架空线路 与电力电缆连接处的故障相正序电压故障相正序电流 其中， 2为电力电缆正序传播系数 ； Zc2为电力电缆正序波阻抗 ； c。
5、h(.) 为双曲余弦函 数 ； sh(.) 为双曲正弦函数 ； lnj为架空线路和电力电缆连接点 j 到 n 变电站保护安装处的 电力电缆长度 ； （4） 判断领先的角度落在 （-90 0） 范围是否成立， 若成立， 则判 断架空线路发生故障 ； （5） 判断领先的角度落在 （0 90） 范围是否成立， 若成立， 则判 断电力电缆发生故障。 权 利 要 求 书 CN 103760473 A 2 1/3 页 3 架空线路 - 电力电缆混连线路故障支路判别方法 技术领域 0001 本发明涉及电力系统继电保护技术领域， 具体地说是涉及一种架空线路 - 电力电 缆混连线路故障支路判别方法。 背景技术 。
6、0002 随着我国大中型城市建设的飞速发展和城市规划的要求， 电力电缆以其占地少、 人身安全保障、 供电可靠性高、 维护工作量小等优点得到了广泛的应用， 并进一步在原有电 力电缆、 架空线路基础上发展应用越来越广泛的电力电缆 ? 架空线混连线路。 0003 目前已有的架空线路电力电缆混连线路故障测距方法都是先判断故障支路， 后 采用双端测距方法进行故障测距， 这些方法原理上受过渡电阻、 线路参数和故障位置影响 严重， 尤其是架空线路电力电缆连接点附近发生单相高阻接地故障时， 这些方法常常判 断故障支路错误， 导致故障测距失败， 无法提供有效的故障点信息， 导致故障排查困难。因 此， 研究一种判。
7、别结果不受过渡电阻、 线路参数和故障位置影响的架空线路 - 电力电缆混 连线路故障支路判别方法具有十分重要的工程实践价值。 发明内容 0004 本发明的目的在于克服已有技术存在的不足， 提供一种判别结果不受线路参数、 故障位置、 过渡电阻和负荷电流影响的架空线路 - 电力电缆混连线路故障支路判别方法。 0005 为完成上述目的， 本发明采用如下技术方案 ： 0006 架空线路 - 电力电缆混连线路故障支路判别方法， 其特征在于， 包括如下依序步 骤 ： 0007 （1） 测量架空线路 - 电力电缆混连线路在 m 变电站保护安装处的故障相正序电压 故障相正序电流测量架空线路-电力电缆混连线路在n。
8、变电站保护安装处的故 障相正序电压故障相正序电流其中， 为 A 相或 B 相或 C 相 ； 0008 （2） 由 m 变电站保护安装处的故障相正序电压故障相正序电流计算架空 线路与电力电缆连接处的故障相正序电压故障相正序电流 0009 0010 0011 其中， 1为架空线路正序传播系数 ； Zc1为架空线路正序波阻抗 ； ch(.) 为双曲余 弦函数 ； sh(.) 为双曲正弦函数 ； j 为架空线路和电力电缆的连接点 ； lmj为 m 变电站保护安 装处到架空线路和电力电缆连接点 j 的架空线路长度 ； 0012 （3） 由 n 变电站保护安装处的故障相正序电压故障相正序电流计算架空 说 。
9、明 书 CN 103760473 A 3 2/3 页 4 线路与电力电缆连接处的故障相正序电压故障相正序电流 0013 0014 0015 其中， 2为电力电缆正序传播系数 ； Zc2为电力电缆正序波阻抗 ； ch(.) 为双曲余 弦函数 ； sh(.) 为双曲正弦函数 ； lnj为架空线路和电力电缆连接点 j 到 n 变电站保护安装 处的电力电缆长度 ； 0016 （4） 判断领先的角度落在 （-90 0） 范围是否成立， 若成 立， 则判断架空线路发生故障 ； 0017 （5） 判断领先的角度落在 （0 90） 范围是否成立， 若成立， 则判断电力电缆发生故障。 0018 本发明与现有技术。
10、相比较， 具有下列积极成果 ： 0019 本发明方法首先测量架空线路 - 电力电缆混连线路两端的故障相正序电压、 故障 相正序电流， 分别利用架空线路 - 电力电缆混连线路两端的故障相正序电压、 故障相正序 电流计算架空线路和电力电缆连接点处的故障相正序电压和故障相正序电流， 根据架空线 路和电力电缆连接点处的故障相正序电压差和故障相正序电流和之间的相角关系判别故 障点位于架空线路或是位于电力电缆上。 0020 本发明方法采用分布参数建模， 具有天然的抗分布电容电流影响的能力， 适用于 架空线路 - 电力电缆混连线路的故障支路准确判别。本发明方法根据架空线路和电力电缆 连接点处的故障相正序电压。
11、差和故障相正序电流和之间的相角关系构成继电保护判据， 准 确判别故障点位于架空线路或是位于电力电缆上， 判别结果不受线路参数、 故障位置、 过渡 电阻和负荷电流的影响。 附图说明 0021 图 1 为应用本发明的线路输电系统示意图。 具体实施方式 0022 下面根据说明书附图对本发明的技术方案做进一步详细表述。 0023 图1为应用本发明的线路输电系统示意图。 测量架空线路-电力电缆混连线路在m 变电站保护安装处的故障相正序电压故障相正序电流测量架空线路-电力电缆 混连线路在 n 变电站保护安装处的故障相正序电压故障相正序电流其中， =A、 B、 C 相。 0024 由 m 变电站保护安装处的。
12、故障相正序电压故障相正序电流计算架空线 路与电力电缆连接处的故障相正序电压故障相正序电流 说 明 书 CN 103760473 A 4 3/3 页 5 0025 0026 0027 其中， 1为架空线路正序传播系数 ； Zc1为架空线路正序波阻抗 ； ch(.) 为双曲余 弦函数 ； sh(.) 为双曲正弦函数 ； j 为架空线路和电力电缆的连接点 ； lmj为 m 变电站保护安 装处到架空线路和电力电缆连接点 j 的架空线路长度。 0028 由 n 变电站保护安装处的故障相正序电压故障相正序电流计算架空线 路与电力电缆连接处的故障相正序电压故障相正序电流 0029 0030 0031 其中，。
13、 2为电力电缆正序传播系数 ； Zc2为电力电缆正序波阻抗 ； ch(.) 为双曲余 弦函数 ； sh(.) 为双曲正弦函数 ； lnj为架空线路和电力电缆连接点 j 到 n 变电站保护安装 处的电力电缆长度。 0032 判断领先的角度落在 （-90 0） 范围是否成立， 若成立， 则 判断架空线路发生故障。 0033 判断领先的角度落在 （090） 范围是否成立， 若成立， 则判 断电力电缆发生故障。 0034 本发明方法首先测量架空线路 - 电力电缆混连线路两端的故障相正序电压、 故障 相正序电流， 分别利用架空线路 - 电力电缆混连线路两端的故障相正序电压、 故障相正序 电流计算架空线路。
14、和电力电缆连接点处的故障相正序电压和故障相正序电流， 根据架空线 路和电力电缆连接点处的故障相正序电压差和故障相正序电流和之间的相角关系判别故 障点位于架空线路或是故障点位于电力电缆上。 0035 本发明方法采用分布参数建模， 具有天然的抗分布电容电流影响的能力， 适用于 架空线路 - 电力电缆混连线路的故障支路准确判别。本发明方法根据架空线路和电力电缆 连接点处的故障相正序电压差和故障相正序电流和之间的相角关系构成继电保护判据， 准 确判别故障点位于架空线路或是故障点位于电力电缆上， 判别结果不受线路参数、 故障位 置、 过渡电阻和负荷电流的影响。 0036 以上所述仅为本发明的较佳具体实施例， 但本发明的保护范围并不局限于此， 任 何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内， 可轻易想到的变化或替换， 都 应涵盖在本发明的保护范围之内。 说 明 书 CN 103760473 A 5 1/1 页 6 图 1 说 明 书 附 图 CN 103760473 A 6 。