[发明专利]基于5G的电缆-架空混合线路智能重合闸系统

说明书

本发明公开了一种基于5G的电缆‑架空混合线路智能重合闸系统。本发明在电缆的两端出线上分别安装智能5G自取能电流测量模块，所述的智能5G自取能电流测量模块通过5G网络与电缆两侧变电站内的重合闸闭锁装置通信，用于传输电缆两端电流测量值，重合闸闭锁装置远程实现智能5G自取能电流测量模块状态信息的监视和保护定值的修改；两侧变电站内的重合闸闭锁装置根据电缆两端电流构建判断逻辑，判断故障点是否位于电缆的内部，若判出故障处于电缆线路内部，本发明向电缆‑架空混合线路两侧变电站内的相关保护装置发送重合闸闭锁信号，以实现闭锁重合闸的功能，从而防止保护重合于电缆故障。

技术领域

本发明涉及电力领域，尤其是一种基于5G的电缆-架空混合线路智能重合闸系统。

背景技术

电力系统中约90％短路故障为瞬时性单相接地故障。在继电保护动作切除短路故障后，电弧将自动熄灭，绝大多数情况下短路点处的绝缘可以自动恢复。自动重合闸技术可以在故障切除后快速恢复系统供电、提高电力系统的暂态稳定水平，是电力系统重要的安全自动控制手段。

随着电力系统的快速发展，海底电缆、城市地下配电电缆广泛的投入运行，现场存在大量的电缆-架空混合线路，这给传统的重合闸技术带来了新的挑战。架空线发生的故障，绝大部分为瞬时性故障。而电缆线路的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短路故障，这些故障都是永久性故障。若对混合线路的故障区段不加判断而直接进行重合闸，则有可能导致重合于永久性的电缆故障，导致电缆再次受到冲击而损毁，影响设备和系统的安全稳定运行。

因此，需要采用智能重合闸技术对故障区段进行判断，当故障发生在架空线路时要保护装置启动断路器重合闸，而故障发生在电缆上时则闭锁重合闸。

发明内容

为解决上述现有技术中存在的问题，本发明提供一种基于5G的电缆—架空混合线路智能重合闸系统，以实现电缆线路内部故障的判断，若判出故障处于电缆线路内部，则向电缆-架空混合线路两侧变电站内的相关保护装置发送重合闸闭锁信号，以实现闭锁重合闸的功能。

本发明采用如下的技术方案：基于5G的电缆-架空混合线路智能重合闸系统，其包括智能5G自取能电流测量模块和重合闸闭锁装置，所述电缆的两端分别连接架空线路；

所述电缆的两端出线处分别安装所述的智能5G自取能电流测量模块，该智能5G自取能电流测量模块通过电流互感器测量电缆一次电流的大小和实现自取能；

所述的智能5G自取能电流测量模块通过5G网络与电缆两侧变电站内的重合闸闭锁装置通信，用于传输电缆两端电流测量值，重合闸闭锁装置远程实现智能5G自取能电流测量模块状态信息的监视和保护定值的修改；两侧变电站内的重合闸闭锁装置根据电缆两端电流构建判断逻辑，判断故障点是否位于电缆的内部。

所述的智能5G自取能电流测量模块具有自取能功能，在现场安装后可实现免维护。电缆的两端出线上分别安装智能5G自取能电流测量模块，在不破坏原有一次设备的结构且便于安装。

优选的，所述的重合闸闭锁装置通过光纤与5G网络相连。

优选的，若故障点位于电缆内部，重合闸闭锁装置开出“闭锁重合闸”硬接点至线路保护的“闭锁重合闸”开入，实现电缆故障期间线路保护重合闸的闭锁。

优选的，若电缆-架空混合线路为只有单侧电源的终端线路，则故障点是否位于电缆内部的判断逻辑为：电缆两侧的电流相量测量值若仅有一侧大于过电流定值，则故障点在电缆内部；否则，没有发生电缆内部故障。

或

式中，和为电缆两侧电流相量测量值，I_set1为过流定值。

优选的，若电缆-架空混合线路为非终端线路，则故障点是否位于电缆内部的判断逻辑为：对电缆两侧的电流相量测量值求和，若大于差动定值，则故障点在电缆内部；否则，没有发生电缆内部故障。