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类型基于Matlab的变压器差动保护仿真设计.pdf

  • 上传人:走在大街上的狗
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    关 键  词:
    基于 Matlab 变压器 差动 保护 仿真 设计
    资源描述:
    《电气开吴》(2012.No.4
    文章编号:1004-289X(2012)04-0028-03
    基于 Matlab的变压器差动保护仿真设计
    吴巧媚
    广东技术师范学院天河学院,广东广州510540)
    摘要;徽机型继电保护装置逐步代替了常规的模拟式继电保护后,我们难以得知继电保护装置的内部动作行
    为,因此,利用 Matlabエ具箱建立变压器差动保护仿真模型,用以观察保护各个模块的动作情况。仿真结果表
    明,该差动保护各模块均能正确实现其保护的功能,并且具有较好的可靠性与速动性。
    关键词: Matlab;变压器;差动保护;仿真
    中图分类号:TM41
    文献标识码:B
    Simulation Design of ransformer Differential Protection Based on Matlab
    WU Qiao-mei
    (Tianhe Institute of Aguangdong Technical Teachers School, Guangdong 510540, China
    Abstract After a microprocesser relay protection device replaces conventional analog relay protection, it is difficult to
    know the internal motion of the relay protection device. So, use Matlab work-box to build a simulation model of the trans-
    former differential protection in order to watch acting conditions of various protection models. The simulation shows that
    the differential protection models can achieve their protection functions and have better reliability and quick-actin
    Key words: Matlab transformer; differential prolection; simulation
    1引言
    变压器差动保护
    当前,微机型继电保护装置逐步代替了常规的模
    拟式继电保护,在电力系统中获得了越来越广泛的应21比率制动式差动保护
    用。由于微机保护的原理是用软件实现,我们难以
    纵联差动保护是反应被保护变压器各端流入和流
    得知继电保护装置的内部动作行为,也难以直观判断出电流的相量差而决定保护是否动作的一种保护。
    保护裝置误动或拒动时,保护装置中究竟哪个模块出为保证保护正确动作,差动保护的动作电流应大于最
    现故障、或保护逻辑错误导致了保护的不正确动作。大不平衡电流。但是,由于励磁电流等原因,在正常运
    因此我们需要建立相应的仿真模型,通过仿真模拟实行时及保护范围外部故障时,流入差动保护回路的不
    验对电力系统继电保护动作行为进行检验。木文利用平衡电流较大,从而使保护的灵敏度降低。而比率制
    Matlab中的 Simulink及 Simpowersystem工具箱建立变动式差动保护的动作电流是随外部短路电流按比率增
    压器差动保护仿真模型,用S函数编写保护算法。根大,既能保证外部短路不误动作,又能保证内部短路有
    据微机保护原理,实现变压器差动保护的闭环仿真,并较高的灵敏度。
    对仿真结果进行分析。仿真结果表明,该差动保护各
    在数字式纵差保护中,常采用“两折线”特性的比
    模块均能正确实现其保护的功能,并且具有较好的可率制动,如图1所示,m称为最小动作电流,mma
    靠性与速动性。
    称为最小制动电流,又称为拐点电流(一般取0.5~
    [3]韩慧云,黄梅.电力系统低频振荡与PSS分析[J].华北电力技术,「51刘取.电力系统稳定性及发电机励磁控制[M!.北京:中国电力出
    2005,7:1-3
    版社,2007
    [4]袁红斌,张元波,崔国有,浅谈电力系统低频振荡[J」.东北电力大收稿目期:2011-10-21
    学学报,2009,29(2):45-51
    作者简介:朱建伟(1985-),男,硬士,助理エ程师,从事水电广发电运行工作。
    《史气骨奚〉(2012.No.4)
    库建立变压器保护一次仿真系统模型如图3所示。其
    动作区
    中,电源、变压器参数根据系统所给参数设置。输电线
    路模块采用分布参数模型,用电流、电压测量模块再配
    合一个增益模块用以设置互感器的变比。断路器用
    制动区
    Three- Phase Breaker'模块,设置“1”为断路器闭合
    状态,“0”为断开状态。
    图1两折线比率制动特性
    Line
    1.0-)。制动特性可表示为

    LOADI
    LOADZ
    op op min
    Too > lop, min +S(1res-1i, 4. mim Ie,I r as min
    式中:S为BC为制动斜率,即S=tana。
    图2电网接线图
    本文中比率制动参数整定方法亦参照文献[2]。3.2二次系统建模
    变压器差动保护二次系统应实现包括对一次系统
    变压器差动保护仿真模型建立
    的数据采集、监视、控制以及保护功能,仿真模型如图
    3.1一次系统建模
    4所示。
    根据如图2所示的电网接线图,利用 Matlab模块
    CT:为电流互感器模块。1.L和1.H分别是变压
    Bで
    ?B
    Breaker
    Breaker4
    Three-phase
    Three-phase
    Three-phase Z1 Breaker] Breaker2 crl Three-phase
    PI Section Line
    Programmable
    Programmable
    Transformerl
    oltage Source
    'oltage Source
    Load
    图3一次系统接线图
    接用 Simulink Library Browser自带的模块 Fourier',它
    输出的是各相电流的直流分量或n次谐波分量的幅值
    s-fvcticn
    I和相角g。
    XB4D
    CZXX:为故障选相模块。用S函数编程实现故障
    CTX
    相的判别。S函数输出值所表示的含义如表1所示。
    表1故障选相模块揄岀值含义表
    CLYX
    输出值
    代表含义
    输出值
    代表含义
    图4二次系统接线图
    无故障
    6
    AC两相接地故障
    器两侧的测量电流。
    A相接地故障
    AB两相短路故障
    Converter:为变换器模块。包含了变压器低压侧
    B相接地故障
    BC两相短路故障
    (△型接线)高压側(Y型接线)电流的变换算法,相
    C相接地故障
    AC两相短路故障
    位校正采用文献[3]所述的三角形侧变换,同时还设
    AB两相接地故障
    10
    ABC.三相短路故障
    置了零序电流的输出,主要是用以进行故障时的故障
    5
    BC两相接地故障
    类型判断。
    Jibo和 xieb
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