【《电网中的相间短路方向上的电流保护建模和仿真分析案例》1800字】

电网中的相间短路方向上的电流保护建模和仿真分析案例1.1功率方向元件的建模与仿真1.电力系统的仿真模型下图中，EM=115∠100kV，EN=105∠00kV,Zs•M=Zs•N=0.226∠73.13°Ω;线路mn=50km，采用LGJ-240/40型架空线路，单位正序阻抗:z1=0.451∠图4-20双侧电源电力系统由于题目给出的参数得出模型如图4-21所示。图4-21电力系统的simulike仿真模型因为我们需要正确地设置一个故障发生地点,我们把线路mn分成两段,在我们的仿真模型中,linel=30km、line2=20km,线路mn(linel)的主要参数设定方式如下图图4-22所示。图4-22线路MN(Linel)的参数设置功率方向元件的仿真模型图4-20中,保护1处的功率方向元件仿真模型如图4-23所示。如果Ψk=73.1°，则α=900-Ψk=16.9°,所以可以得出一个功率方向的元件动作范围是-106.9~73.1图4-23采用"90°接线"为基础的功率方位元件进行仿真的模型子系统“U”\“convert”的组成如图4-24所示，子系统“I”由两部分组成。\“convert”的结构与之相同。图4-24子系统“U_convert”的构成打开功率方向元件模块，可以看到采用“90°接线”时功率方向元件的组成，如图4-25所示。图4-25“90°接线”时功率方向元件的组成3.仿真结果及分析故障设置在t=0.5s到t=2.5s时发生三相短路（过渡电阻为0）,而故障Faultl设置为不动作。运行可以得出当kl点发生短路时,保护1的所有功率方向元件测量的角度均为-16.91°、保护2的所有功率方向元件测量的角度都是-17.01°,都在动作的范围-106.9°~73.1°内,所以保护1的功率方向元件才能够正确地进行动作。将来的故障诊断faultl会被设置成在t和t=0.5s之间到或在t=2.5s之间时会分别发生两个ab两相电源短路(其中一个过渡器的电阻值设定为0),故障诊断模块中的faultl会被设置成不正常动作。运行角度结果分析可以直接得出由于保护1处三个相同功率角度方向传动元件的温度测量运动角度依次分别为-45.37°、11.34°、-74.39°,三个相同功率角度方向传动元件全部都必须能够同时进行相同动作;由于保护2处三个相同功率角度方向传动元件的温度测量运动角度依次分别为-27.38°、8.54°、95.48°,故只有两个相同功率角度方向上的元件才全部能够同时进行相同动作。表4-1短路功率保护1与输出电流短路保护2处在位置短路时间与功率保护方向传感器相关元件短路测量测试成果[单位：（°）]将故障模块fault设置为不动作,改变故障模块fault1的过渡电阻值和改变故障类型,故障时间t=0.5s到t=2.5s。运行中我们可以分别得出两个位于保护1处和两个位于保护2处处的功率测量方向图该元件的功率测量及其结果请参见软件下面的图表4-2。表4-2短路保护1与短路保护2处在功率方向上元件测量的研究结果[单位：（°）]从表4-2中可见,当在k2点电源元件发生短路故障时,对于电源保护1仍然为正方向,所以对功率方向元件进行测量的结果还在一个动作区域内;但对于防护2,它恰恰相反,所以不适合做任何保护1.2分支保护电路在高极限时或低电流速断开或保护时的性能影响数据仿真1.电力系统的仿真模型如图E=110V，zs⋅A⋅max=20Ω,zs⋅A⋅min=15Ω;电源EB的最大、最小系统阻抗分别为zs⋅B⋅max=25Ω，zs⋅B⋅min=20Ω，线路阻抗为Z图4-26上述电力系统接线参照给出的参数得出模型如图4-27所示。图4-27电力系统的simulike仿真模型图4-28线路AB(Line1)的参数设置。图4-28线路AB(Line1)的参数设置2.保护2限时电流速断的整定计算按照已知条件，当电源EA为最小系统阻抗zs⋅A⋅min=15Ω、电源EB为最大系统阻抗zΣ=(zs⋅A⋅min+Ik⋅C⋅max=保护1的瞬时电流速断整定值为Iact⋅1'=Krel当不充分考虑电流对线路分支保护电路的电流影响时,线路ab处和保护2处的电流限时值是电流-速率中断的整数额定值Iact⋅2''=K3.仿真结果及分析在图4-27所示模型中，设置Zs⋅A⋅min=15Ω、电源EB为最大系统阻抗Zs⋅B⋅max=25Ω，故障模块Fault在线路图4-29线路BC的末端故障时流过保护1和保护2处的短路电流图4-29线路bc的两个末端在故障期间流过的保护1与两个保护2之间的短路电流从设计图4-29得知,当三相供电线路中abc的两个末端线路出现三相供电短路保护故障时,流过短路保护1的三相短路故