《電力系統(tǒng)繼電保護(hù)課程設(shè)計(jì)輸電線路電流電壓保護(hù)設(shè)計(jì).doc》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《電力系統(tǒng)繼電保護(hù)課程設(shè)計(jì)輸電線路電流電壓保護(hù)設(shè)計(jì).doc（10頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、 遼 寧 工 業(yè) 大 學(xué) 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)課程設(shè)計(jì)（論文） 題目： 輸電線路電流電壓保護(hù)設(shè)計(jì)（4） 院（系）： 電氣工程學(xué)院 專業(yè)班級(jí)： 學(xué) 號(hào)： 學(xué)生姓名： 指導(dǎo)教師： （簽字） 起止時(shí)間：2012.12.31—2013.01.11 本科生課程設(shè)計(jì)（論文） 課程設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)及評(píng)語 院（系）：電氣工程學(xué)院 教研室：電氣工程及其自動(dòng)化 學(xué) 號(hào) 學(xué)生姓

2、名 專業(yè)班級(jí) 課程設(shè)計(jì)（論文）題目 輸電線路電流電壓保護(hù)設(shè)計(jì)（4） 課程設(shè)計(jì)（論文）任務(wù) B A G1 1 2 3 L3 L2 L1 E D C G2 G3 9 8 7 6 5 4 系統(tǒng)接線圖 系統(tǒng)接線圖如圖： 課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容及技術(shù)參數(shù)參見下表 設(shè)計(jì)技術(shù)參數(shù) 工作量 L1=L2=60km,L3=40km, LB-C=40km,LC-D=50km, LD-E=30km,線路阻抗0.4/km, ,, 最大負(fù)荷電流IB-C.Lmax=300A, IC-D.Lmax=260A,

3、 ID-E.Lmax=140A, 電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)系數(shù)Kss=1.5，電流繼電器返回系數(shù)Kre=0.85。 最大運(yùn)行方式：三臺(tái)發(fā)電機(jī)及線路L1、L2、L3同時(shí)投入運(yùn)行；最小運(yùn)行方式：G2、L2退出運(yùn)行。 1.確定保護(hù)3在最大、最小運(yùn)行方式下的等值電抗。 2.進(jìn)行C母線、D母線、E母線相間短路的最大、最小短路電流的計(jì)算。 3.整定保護(hù)1、2、3的電流速斷保護(hù)定值，并計(jì)算各自的最小保護(hù)范圍。 4.整定保護(hù)2、3的限時(shí)電流速斷保護(hù)定值，并校驗(yàn)靈敏度。 5.整定保護(hù)1、2、3的過電流保護(hù)定值，假定母線E過電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)限為0.5s，確定保護(hù)1、2、3過電流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限，校驗(yàn)保護(hù)1作近后備，

4、保護(hù)2、3作遠(yuǎn)后備的靈敏度。 6．繪制三段式電流保護(hù)原理接線圖。并分析動(dòng)作過程。 7、采用MATLAB建立系統(tǒng)模型進(jìn)行仿真分析。 16 續(xù)表 進(jìn)度計(jì)劃 第一天：收集資料，確定設(shè)計(jì)方案。 第二天：等值電抗計(jì)算、短路電流計(jì)算。 第三天：電流I段整定計(jì)算及靈敏度校驗(yàn)。 第四天：電流II段整定計(jì)算及靈敏度校驗(yàn)。 第五天：電流III段整定計(jì)算及靈敏度校驗(yàn)。 第六天：繪制保護(hù)原理圖。 第七、八天：MATLAB建模仿真分析。 第九天：撰寫說明書。 第十天：課設(shè)總結(jié)，迎接答辯。 指導(dǎo)教師評(píng)語及成績(jī)

5、 平時(shí)： 論文質(zhì)量： 答辯： 總成績(jī)： 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日 注：成績(jī)：平時(shí)20% 論文質(zhì)量60% 答辯20% 以百分制計(jì)算 摘 要 電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行對(duì)國民經(jīng)濟(jì)以及人民生活乃至社會(huì)穩(wěn)定都有著極為重大的影響。本文嚴(yán)格按照任務(wù)書的要求，首先根據(jù)所需保護(hù)線路的特點(diǎn)，確定出保護(hù)3在最大、最小運(yùn)行方式下以及保護(hù)3在最小運(yùn)行方式下G2退

6、出運(yùn)行，L2退出運(yùn)行時(shí)的等值電抗。進(jìn)行C母線、D母線、E母線相間短路的最大、最小短路電流的計(jì)算，根據(jù)以上電流值整定保護(hù)1、2、3的電流速斷保護(hù)定值，保護(hù)3的限時(shí)電流速斷保護(hù)定值，確定各自的最小保護(hù)范圍并進(jìn)行校驗(yàn)。最后在一種假設(shè)的情況下對(duì)系統(tǒng)的保護(hù)情況進(jìn)行實(shí)際的計(jì)算。完成電流保護(hù)原理圖后對(duì)電路的動(dòng)作進(jìn)行相應(yīng)的分析。論文最后利用MATLAB進(jìn)行模擬仿真。 關(guān)鍵詞：電流整定值；最大最小運(yùn)行；MATLAB仿真 目 錄 第1章 緒 論 1 第2章 輸電線路電流保護(hù)整定計(jì)算. 2 2.1保護(hù)3在最大、最小運(yùn)行方式下的等值阻抗……………………………….2 2.2保護(hù)3在最小運(yùn)行方式下G

7、2退出運(yùn)行，L2退出運(yùn)行等值電路…………..2 2.3進(jìn)行C母線、D母線、E母線相間短路的最大、最小短路電流的計(jì)算…..3 2.4整定保護(hù)1、2、3的電流速斷保護(hù)定值，并計(jì)算各自的最小保護(hù)范圍….4 2.5整定保護(hù)2、3的限時(shí)電流速斷保護(hù)定值，并校驗(yàn)靈敏度………………..4 2.6整定保護(hù)1、2、3的過電流保護(hù)定值……………………………………….5 第3章 電流保護(hù)原理圖的繪制與動(dòng)作過程分析 7 3.1電流三段式保護(hù)原理圖……………………………………………………….7 3.2電流三段式原理展開圖……………………………………………………….8 第4章MATLAB建模仿真分析 10

8、 4.1 MATLAB的概述……………………………………………………………….10 4.2系統(tǒng)仿真建模設(shè)計(jì)…………………………………………………………..11 4.3 仿真結(jié)果分析………………………………………………………………..13 課程設(shè)計(jì)總結(jié) 15 參考文獻(xiàn) 16 第1章 緒 論 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)是一種電力系統(tǒng)的反事故自動(dòng)裝置，是整個(gè)電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)的重要組成部分，其主要由發(fā)電機(jī)、變壓器、線路、電動(dòng)機(jī)、電容器等元件組成。電力系統(tǒng)繼電保護(hù)能在全系統(tǒng)范圍內(nèi)，按指定分區(qū)實(shí)時(shí)地檢測(cè)各種故障和不正常運(yùn)行狀態(tài)，快速及時(shí)地采取故障隔離或告警等措施，以求最限度地維持系統(tǒng)的穩(wěn)定、保持供電的

9、連續(xù)性、保障人身的安全、防止或減輕設(shè)備的損壞。因此繼電保護(hù)裝置在技術(shù)上有四個(gè)基本要求：選擇性，速動(dòng)性，靈敏性和可靠性。 線路相間短路的電流電壓保護(hù)有三種：第一，無時(shí)限電流速斷保護(hù)或無時(shí)限電流電壓聯(lián)鎖速斷保護(hù)；第二，帶時(shí)限電流速斷保護(hù)或帶時(shí)限電流電壓聯(lián)鎖速斷保護(hù)：第三，定時(shí)限過電流保護(hù)或低電壓?jiǎn)?dòng)過電流保護(hù)。這三種相間短路電流電壓保護(hù)分別稱為相間短路電流保護(hù)第Ⅰ段、第Ⅱ段和第Ⅲ段。其中第Ⅰ段和第Ⅱ段作為線路主保護(hù)，第Ⅲ段作為本線路主保護(hù)的近后備保護(hù)和相鄰線路或元件的遠(yuǎn)后備保護(hù)。這第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段統(tǒng)稱為線路相間短路的三段式電流電壓保護(hù)。 第Ⅰ段稱為無時(shí)限電流速斷保護(hù)，該段動(dòng)作時(shí)間快但是不能保護(hù)線

10、路全長(zhǎng)。第Ⅱ段稱為帶時(shí)限電流速斷保護(hù)，該段保護(hù)在任何情況下均能保護(hù)本線路的全長(zhǎng)（包括線路末端），但是為了保證在相鄰的下一個(gè)線路出口處短路時(shí)保護(hù)的選擇性，必須和相鄰的無時(shí)限電流速斷保護(hù)配合。第Ⅲ段稱為定時(shí)限過電流保護(hù)，該段保護(hù)主要是作為本線路主保護(hù)的近后備保護(hù)和相鄰下一線路（或元件）的遠(yuǎn)后備保護(hù)。 本文主要內(nèi)容是研究在母線短路時(shí)，保護(hù)1、2、3的第Ⅰ段、第Ⅱ段和第Ⅲ段的整定值，并檢驗(yàn)它們的靈敏度確定它們是否能夠保護(hù)線路。 第2章 輸電線路電流保護(hù)整定計(jì)算 2.1保護(hù)3在最大、最小運(yùn)行方式下的等值阻抗 保護(hù)3在最大運(yùn)行方式：三臺(tái)發(fā)電機(jī)及線路L1、L2、L3同時(shí)投入運(yùn)行，等效電路圖如圖2

11、.1。 圖2.1 最大運(yùn)行方式 根據(jù)設(shè)計(jì)參數(shù)計(jì)算得： X4=X5=60*0.4=24 X6=40*0.4=16 X7=40*0.4=16 X8=30*0.4=12 X9=20*0.4=8 2.2保護(hù)3在最小運(yùn)行方式下G2退出運(yùn)行，L2退出運(yùn)行等值電路 保護(hù)3在最小運(yùn)行方式下G2退出運(yùn)行，L2退出運(yùn)行等效電路圖如圖2.2. 圖2.2 最小運(yùn)行方式 2.3進(jìn)行C母線、D母線、E母線相間短路的最大、最小短路電流的計(jì)算 當(dāng)系統(tǒng)在最小運(yùn)行方式下運(yùn)行時(shí)C母線短路，此處有最大的短路電流為： 當(dāng)系

12、統(tǒng)在最大運(yùn)行方式下運(yùn)行時(shí)C母線短路,此處有最小的短路電流為： 對(duì)于D 、E母線發(fā)生相間短路的最大,最小短路電流計(jì)算,同樣的道理： 2.4整定保護(hù)1、2、3的電流速斷保護(hù)定值，并計(jì)算各自的最小保護(hù)范圍 由于電流速斷保護(hù)的動(dòng)作電流應(yīng)躲過本線末端的最大短路電流，故應(yīng)考慮最小運(yùn)行方式下的三相短路電流.故有，保護(hù)1、2、3的第Ⅰ段的動(dòng)作電流為： 當(dāng)最小靈敏度大于時(shí),滿足保護(hù)設(shè)計(jì)要求,經(jīng)計(jì)算都滿足。 2.5整定保護(hù)2、3的限時(shí)電流速斷保護(hù)定值，并校驗(yàn)靈敏度 由

13、于無時(shí)限電流速斷保護(hù)只能保護(hù)線路的一部分,而該線路的剩下部分的短路故障必須依靠另外一種電流保護(hù),即帶時(shí)限的電流速斷保護(hù)。 對(duì)于此種保護(hù)的動(dòng)作電流和動(dòng)作時(shí)間的整定分別為: 其中為時(shí)限階段,它與短路器的動(dòng)作時(shí)間,被保護(hù)線路的保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間誤差等因素有關(guān).這里我們?nèi)?0.5S ,所以對(duì)于保護(hù)3的電流保護(hù)的第Ⅱ段的動(dòng)作電流應(yīng)與相鄰線路電流保護(hù)的第Ⅰ段相配合, 分支系數(shù)為:=1即 所以該處電流保護(hù)的第Ⅱ段的靈敏度為:<1.3故不滿足靈敏度的要求。 斷路器3QF處電流保護(hù)的第Ⅱ段與相鄰線路電流保護(hù)的電流保護(hù)的第Ⅱ段相配合。即有 此時(shí)的靈敏度:

14、 <1.3 不滿足要求。 此時(shí)斷路器3QF處電流保護(hù)的第Ⅱ段動(dòng)作時(shí)間和斷路器2QF處電流保護(hù)的第Ⅱ段動(dòng)作時(shí)間相配合： 對(duì)于保護(hù)2QF的電流保護(hù)的第Ⅱ段與相鄰線路1QF電流保護(hù)的電流保護(hù)的第Ⅰ段相配合。 此時(shí)的靈敏度〈1.3不滿足要求。 2.6整定保護(hù)1、2、3的過電流保護(hù)定值 整定保護(hù)1、2、3的過電流保護(hù)定值，假定母線E過電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)限為0.5s，確定保護(hù)1、2、3過電流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限，校驗(yàn)保護(hù)1作近后備，保護(hù)2、3作遠(yuǎn)后備的靈敏度。定時(shí)限過電流保護(hù)的作用是作本線主保護(hù)的后備保護(hù),即近后備保護(hù),并做相鄰下一線路的后備保護(hù),即遠(yuǎn)后備保護(hù)。因此，它的保護(hù)

15、范圍要求超過相鄰線路的末端。 故保護(hù)1可以作E點(diǎn)的近后備保護(hù)。 故保護(hù)2可以作E點(diǎn)的遠(yuǎn)后備保護(hù)。 故滿足靈敏度的要求。 第3章 電流保護(hù)原理圖的繪制與動(dòng)作過程分析 3.1電流三段式保護(hù)原理圖 圖3.1 三段式電流保護(hù)原理接線圖 如圖所示1KA、2KA是A、C三相電流保護(hù)Ⅰ段的測(cè)量元件； 3KA、4KA是A、C三項(xiàng)電流保護(hù)Ⅱ段的測(cè)量元件； 5KA、6KA、7KA是A、C三相電流保護(hù)Ⅲ段的測(cè)量元件； KM是中間繼電器； 1KT、2KT是電流保護(hù)Ⅱ、Ⅲ段的邏輯延時(shí)元件；

16、1KS、2KS、3KS是電流保護(hù)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段動(dòng)作的報(bào)警用信號(hào)元件。 在該保護(hù)的第Ⅰ段保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生AB兩項(xiàng)短路時(shí)，測(cè)量元件1、2、3、4、5、6都將動(dòng)作，其中測(cè)量元件1、2直接啟動(dòng)中間繼電器和信號(hào)元件，并使斷路器跳閘，切出故障。雖然測(cè)量元件3、4、5、6啟動(dòng)了延時(shí)元件，但因故障切除后，故障電流已消失，所以所有測(cè)量元件和延時(shí)未到的延時(shí)元件，均將返回。電流保護(hù)的Ⅱ、Ⅲ段不會(huì)再輸出跳閘信號(hào)。同理，在線路末端短路時(shí)，只有延時(shí)元件動(dòng)作以切出故障。每個(gè)繼電器都由感受元件、比較元件和執(zhí)行元件三個(gè)主要部分組成。感受元件用來測(cè)量控制量(如電壓、電流等)的變化，并以某種形式傳送到比較元件；比較元件將接收到的控制

17、量與整定值進(jìn)行比較，并將比較結(jié)果的信號(hào)送到執(zhí)行元件；執(zhí)行元件執(zhí)行繼電器功作輸出信號(hào)的任務(wù)。 3.2電流三段式原理展開圖 電網(wǎng)的三段式電流保護(hù)的作用，是利用不同過電流值下，設(shè)置不同的延時(shí)動(dòng)作時(shí)間來規(guī)避工作尖峰電流和使發(fā)生短路故障時(shí)，只有事故點(diǎn)最近的斷路器動(dòng)作以減少斷電的影響范圍。 三段式電流保護(hù)原理展開圖如圖3.2、3.3、3.4所示。 圖3.2 交流回路展開圖 圖3.3 直流回路展開圖 圖3.4 信號(hào)回路展開圖 二次設(shè)備互相連接，構(gòu)成對(duì)一次設(shè)備

18、進(jìn)行監(jiān)測(cè)、控制、調(diào)節(jié)和保護(hù)的電氣回路稱為二次回路。按電源性質(zhì)分為交流電流回路（由電流互感器（TA）二次側(cè)供電給測(cè)量?jī)x表及繼電器的電流線圈等所有電流元件的全部回路）和交流電壓回路---由電壓互感器（TV）二次側(cè)及三相五柱電壓互感器開口三角經(jīng)升壓變壓器轉(zhuǎn)換為220V供電給測(cè)量?jī)x表及繼電器等所有電壓線圈以及信號(hào)電源等。 如圖3.2所示，它由交流回路、信號(hào)回路及紙簍控制回路三部分構(gòu)成。交流回路由電流互感器TAa、TAc的二次繞組構(gòu)成不完全星形聯(lián)結(jié)，二次繞組姐電流繼電器KA1~KA7的線圈。信號(hào)回路由直流屏引出主流操作電源+WS供電。直流控制回路由直流操作電源+WC、-WC供電。當(dāng)Lbc短路時(shí)，保護(hù)1

19、、2全不動(dòng)作，保護(hù)3動(dòng)作。測(cè)量元件1KA~6KA都將動(dòng)作，其中1KA、2KA經(jīng)KM無時(shí)限動(dòng)作直接啟動(dòng)信號(hào)元件1KS，并使斷路器跳閘，切除故障。雖然測(cè)量元件3KA、4KA啟動(dòng)了延時(shí)元件1KT，測(cè)量元件5KA、6KA啟動(dòng)了延時(shí)元件2KT，但是故障切除后，故障電流已消失，所以所有測(cè)量元件和延時(shí)未到的延時(shí)元件均返回。因此，電流Ⅱ、Ⅲ段不會(huì)再輸出跳閘信號(hào)。同理，當(dāng)Lcd短路時(shí)，保護(hù)3的Ⅰ段都不動(dòng)作，Ⅱ段和Ⅲ段只有KA動(dòng)作，KT和KS都不動(dòng)作。保護(hù)2 的Ⅰ段都動(dòng)作，并且使斷路器跳閘。Ⅱ段和Ⅲ段中只有KA動(dòng)作，KT和KS也都不動(dòng)作，而保護(hù)3全部動(dòng)作。當(dāng)Lde短路時(shí)，保護(hù)1、2中Ⅰ段全不動(dòng)作，Ⅱ段和Ⅲ段中只有

20、KA動(dòng)作，KT和KS都不動(dòng)作。保護(hù)3的Ⅰ段動(dòng)作，Ⅱ段和Ⅲ段中只有KA動(dòng)作，KT和KS不動(dòng)作。 第4章MATLAB建模仿真分析 4.1 MATLAB的概述 MATLAB是矩陣實(shí)驗(yàn)室（Matrix Laboratory）之意。除具備卓越的數(shù)值計(jì)算能力外，它還提供了專業(yè)水平的符號(hào)計(jì)算，文字處理，可視化建模仿真和實(shí)時(shí)控制等功能。 MATLAB的基本數(shù)據(jù)單位是矩陣，它的指令表達(dá)式與數(shù)學(xué),工程中常用的形式十分相似,故用MATLAB來解算問題要比用C、FORTRAN等語言完相同的事情簡(jiǎn)捷得多.在新的版本中也加入了對(duì)C、FORTRAN、c++ 、JAVA的支持，可以直接調(diào)用。用戶也可以將自己編寫

21、的實(shí)用程序?qū)氲組ATLAB函數(shù)庫中方便自己以后調(diào)用，此外許多的MATLAB愛好者都編寫了一些經(jīng)典的程序，用戶可以直接進(jìn)行下載就可以用，非常的方便。MATLAB的基礎(chǔ)是矩陣計(jì)算,但是由于他的開放性，并且mathwork也吸收了像maple等軟件的優(yōu)點(diǎn)，使MATLAB成為一個(gè)強(qiáng)大的數(shù)學(xué)軟件。 當(dāng)前流行的MATLAB 6.5/7.0包括擁有數(shù)百個(gè)內(nèi)部函數(shù)的主包和三十幾種工具包(Toolbox)，工具包又可以分為功能性工具包和學(xué)科工具包。功能工具包用來擴(kuò)充MATLAB的符號(hào)計(jì)算，可視化建模仿真,文字處理及實(shí)時(shí)控制等功能。學(xué)科工具包是專業(yè)性比較強(qiáng)的工具包、控制工具包、信號(hào)處理工具包、通信工具包等都屬

22、于此類。開放性使MATLAB廣受用戶歡迎.除內(nèi)部函數(shù)外，所有MATLAB主包文件和各種工具包都是可讀可修改的文件，用戶通過對(duì)源程序的修改或加入自己編寫程序構(gòu)造新的專用工具包。 MATLAB一個(gè)高級(jí)的距陣/陣列語言，它包含控制語句、函數(shù)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、輸入和輸出和面向?qū)ο缶幊烫攸c(diǎn)。用戶可以在命令窗口中將輸入語句與執(zhí)行命令同步，也可以先編寫好一個(gè)較大的復(fù)雜的應(yīng)用程序(M文件)后再一起運(yùn)行。新版本的MATLAB語言是基于最為流行的C＋＋語言基礎(chǔ)上的，因此語法特征與C＋＋語言極為相似，而且更加簡(jiǎn)單，更加符合科技人員對(duì)數(shù)學(xué)表達(dá)式的書寫格式。使之更利于非計(jì)算機(jī)專業(yè)的科技人員使用。而且這種語言可移植性好、可拓

23、展性極強(qiáng)，這也是MATLAB能夠深入到科學(xué)研究及工程計(jì)算各個(gè)領(lǐng)域的重要原因。 MATLAB對(duì)許多專門的領(lǐng)域都開發(fā)了功能強(qiáng)大的模塊集和工具箱。一般來說，他們都是由特定領(lǐng)域的專家開發(fā)的，用戶可以直接使用工具箱學(xué)習(xí)、應(yīng)用和評(píng)估不同的方法而不需要自己編寫代碼。目前，MATLAB已經(jīng)把工具箱延伸到了科學(xué)研究和工程應(yīng)用的諸多領(lǐng)域，諸如數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)庫接口、概率統(tǒng)計(jì)、樣條擬合、優(yōu)化算法、偏微分方程求解、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、小波分析、信號(hào)處理、圖像處理、系統(tǒng)辨識(shí)、控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)、LMI控制、魯棒控制、模型預(yù)測(cè)、模糊邏輯、金融分析、地圖工具、非線性控制設(shè)計(jì)、實(shí)時(shí)快速原型及半物理仿真、嵌入式系統(tǒng)開發(fā)、定點(diǎn)仿真、DSP與通訊

24、、電力系統(tǒng)仿真等，都在工具箱（Toolbox）家族中有了自己的一席之地。 4.2系統(tǒng)仿真建模設(shè)計(jì) 根據(jù)線路三段式保護(hù)的原理以及各段保護(hù)之間的配合模擬各段保護(hù)的動(dòng)作情況。 （1）模擬電流Ⅰ段保護(hù)動(dòng)作執(zhí)行仿真后，仿真結(jié)果如下圖所示： 圖4.1電流保護(hù)Ⅰ段仿真波形圖 由圖4.1可以看出線路在0.05s發(fā)生故障，產(chǎn)生一個(gè)較大的短路，之后經(jīng)過一個(gè)很小的延遲0.001，斷路器1跳閘。電流Ⅰ段成功按時(shí)動(dòng)作。 2）模擬電流Ⅱ段保護(hù)動(dòng)作，在電流Ⅱ段的范圍內(nèi)設(shè)置故障，由于本設(shè)計(jì)是模擬線路不同段發(fā)生故障，所以就可

25、以直接改變線路1的值來模擬線路不同段的故障。將線路1的值設(shè)置為10，線路0、2分別為0.3、3.5仿真結(jié)果如下圖所示： 圖4.2 電流保護(hù)II段仿真波形圖 由圖4.2可以看出線路在0.05s發(fā)生了故障，產(chǎn)生一個(gè)較大的短路電流，之后經(jīng)過預(yù)先設(shè)置的延時(shí)0.5s，斷路器1在0.55s跳閘。電流Ⅱ段成功按時(shí)動(dòng)作。 3）模擬電流Ⅲ段保護(hù)動(dòng)作，在電流Ⅲ段的范圍內(nèi)設(shè)置故障，由于本設(shè)計(jì)是模擬線路不同段發(fā)生故障，所以就可以直接改變線路1的值來模擬線路不同段的故障。將線路1的值設(shè)置為15.5，線路

26、0、2分別為0.3、3.5仿真結(jié)果如下圖4.3所示： 圖4.3 電流保護(hù)Ⅲ段仿真波形圖 由圖4.3看出線路在0.05s發(fā)生了故障，產(chǎn)生一個(gè)較大的短路電流，之后經(jīng)過預(yù)先設(shè)置的延時(shí)1.0s，斷路器1在1.05s跳閘。電流Ⅲ段成功按時(shí)動(dòng)作。 4.3 仿真結(jié)果分析 對(duì)于電流Ⅰ段保護(hù)仿真，由圖4.1可以出看出電流Ⅰ段成功按時(shí)動(dòng)作。但是這個(gè)故障必須設(shè)置在電流速斷的保護(hù)范圍之內(nèi)。這期間其實(shí)電流Ⅱ段和Ⅲ段都啟動(dòng)了，只是他們帶有一個(gè)動(dòng)作延時(shí)，在還沒來得及動(dòng)作時(shí)，電流Ⅰ段已經(jīng)動(dòng)作，并跳開斷路器，以至線路電流減小，Ⅱ段和Ⅲ段都返回而不動(dòng)作。 對(duì)于電流Ⅱ段

27、保護(hù)仿真，由仿真的波形圖4.2可以看出，線路在0.05s發(fā)生了故障，產(chǎn)生一個(gè)較大的短路電流，但是這個(gè)電流值小于電流Ⅰ段的啟動(dòng)值，所以電流Ⅰ段不會(huì)啟動(dòng)，而Ⅱ段和Ⅲ段會(huì)啟動(dòng)，在經(jīng)過Ⅱ段預(yù)先設(shè)置的延時(shí)0.5s后，斷路器1在0.55s跳閘，電流Ⅱ段成功按時(shí)動(dòng)作。這是因?yàn)殡娏鳍蠖坞m然啟動(dòng)，但是還沒來得及動(dòng)作，電流Ⅱ已經(jīng)將故障切除，以致電流減小使Ⅲ段返回，這也正是電流保護(hù)為什么要有動(dòng)作時(shí)限配合的原因。 對(duì)于電流Ⅲ段保護(hù)仿真，在線路末端發(fā)生短路產(chǎn)生的短路電流較小，使得保護(hù)Ⅰ段和Ⅱ段都不會(huì)啟動(dòng)，而Ⅲ段啟動(dòng)，經(jīng)過預(yù)先設(shè)置的延遲時(shí)間1.0s后Ⅲ段動(dòng)作而跳閘，切除故障。電流Ⅲ段不僅作為線路主保護(hù)拒動(dòng)時(shí)的近后備保護(hù)

28、，而且作為下一級(jí)相鄰線路保護(hù)拒動(dòng)和斷路器拒動(dòng)時(shí)的遠(yuǎn)后備保護(hù)，同時(shí)還作為過負(fù)荷時(shí)的過負(fù)荷保護(hù)。 課程設(shè)計(jì)總結(jié) 電力系統(tǒng)是有許多復(fù)雜的一次設(shè)備和二次回路的保護(hù)、控制、調(diào)節(jié)、信號(hào)等輔助設(shè)備組成的一個(gè)有機(jī)整體，是基于理論電工電機(jī)學(xué)和電力系統(tǒng)等基礎(chǔ)理論的一門綜合性學(xué)科。本文設(shè)計(jì)的是相間短路電流電壓三段式保護(hù)。隨著電力系統(tǒng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，對(duì)電力系統(tǒng)安全性、可靠性、高效性運(yùn)行的要求越來越高，繼電保護(hù)應(yīng)運(yùn)而生，本文對(duì)繼電保護(hù)各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行了計(jì)算，以及安裝了方向保護(hù)元件實(shí)現(xiàn)方向保護(hù)，并對(duì)其系統(tǒng)保護(hù)的算法進(jìn)行了MATLAB仿真研究。 本文章首先是對(duì)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)進(jìn)行了簡(jiǎn)單的介紹，然后對(duì)電流電壓保護(hù)做了概述

29、和簡(jiǎn)單的計(jì)算，然后給出了三段式電流保護(hù)的原理圖，最后對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行MATLAB仿真，等處的結(jié)果與計(jì)算結(jié)果相比較。 參考文獻(xiàn) [1] 陳堂等編著 《配電系統(tǒng)及其自動(dòng)化技術(shù)》 中國電力出版社2004.8 [2] 趙晶 主編《Prote199高級(jí)應(yīng)用》．人民郵電出版社，2000：18-25 [3] 何仰贊等 編著 《電力系統(tǒng)分析》 武漢：華中理科技學(xué)出版社，2002.3 [4] 于海生 編著 《微型計(jì)算機(jī)控制技術(shù)》 清華大學(xué)出版社2003.4 [5] 王士政主編 《電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化與配網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)》中國水利水電出版社2007.3 [6] 梅麗鳳等編著《單片機(jī)原理及接口技術(shù)》清華大學(xué)出版社2009.7 [7] 許建安 編著 《電力系統(tǒng)微機(jī)繼電保護(hù)》中國水利水電出版社2003.6 [8] 尹項(xiàng)根 曾克娥編著 《電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理與應(yīng)用》 華中科技大學(xué)出版社 2001.5 [9] 吳必信 編著 《電力系統(tǒng)繼電保護(hù)》 中國電力出版社 2000.10 [10] 李麗嬌 齊云秋 編著 《電力系統(tǒng)保護(hù)》 中國電力出版社 2005.7