电力系统继电保护仿真实验报告实验名称电力系统故障电流速断保护班级学号姓名2021年7月13日一、实验背景电力系统的所有一次设备在运行过程中由于外力、绝缘老化、过电压、误操作、设计缺陷等原因会发生如短路、断线等故障。最常见同时也是最危险的故障是发生各种类型的短路。在发生短路时可能产生以下后果：（1）通过短路点的很大短路电流和所燃起的电弧，使故障元件损坏。（2）短路电流通过非故障元件，由于发热和电动力的作用，会使其的损坏或缩短其使用寿命。（3）电力系统中部分地区的电压大大降低，使大量的电力用户的正常工作遭到破坏或产生废品。（4）破坏电力系统中各发电厂之间并列运行的稳定性，引起系统振荡，甚至使系统瓦解。各种类型的短路包括三相短路、两相短路、两相短路接地和单相接地短路。不同类型短路发生的概率不一样，不同类型短路电流大小也不同，一般为额定电流的几倍到几十倍。大量的现场统计数据表明，在高压电网中，单相接地故障发生概率最大。为了保证电力系统运行的功能和质量，在设计、分析和研究时必须保证系统的静态和动态特性。现代电力系统是一个超高压、大容量和跨区域的巨大的联合系统，电力系统事故具有突发性强、维持时间短、复杂程度高、破坏力大的特点，因而使得事后对故障原因分析、查找变得尤其困难。由于在实际系统上进行试验和研究比较困难，因此借助各种电力系统动态仿真软件电力系统的设计和研究已成为有效途径之一。当线路发生短路时，重要特征之一是线路中的电流急剧增大，当电流流过某一预定值时，反应于电流升高而动作的保护装置叫过电流保护。电流保护分为：电流速断保护、限时电流速断保护和定时限过电流保护，称为电流三段式保护。当供电网络中任意点发生三相和两相短路时，流过短路点与电源间线路中的短路电流包括短路工频周期分量、暂态高频分量和衰减直流分量。其短路EE工频周期分量近似计算为：I=i=K——。kZ申Z+ZEskMATLAB是一种适用于工程应用各领域分析设计与复杂计算的科学计算软件，由美国Mathworks公司于1984年正式推出，1988年推出3.X（DOS）版本，1992年推出4.X（Windows）版本；1997年推出5.1（Windows）版本，2000年下半年,Mathworks公司推出了MATLAB6.0版本。随着版本升级，内容不断的扩充，功能更加强大。MATLAB在电力系统建模和仿真的应用主要由电力系统仿真模块来完成。二、实验目的（1）电力系统故障：1.对电力系统中各种短路现象的认识2.掌握各种短路故障的电压电流分布特点3.仿真波形分析（2）电流速断保护：1.掌握电流速断保护的工作原理、整定计算、保护构成和保护特点2.掌握相间短路时，电流速断保护的动作时间。三、实验内容（1）电力系统故障：各元件的参数设置如下：（1）发电机参数设置：发电机额定电压为13.8kV，额定容量为500MVA，额定频率为60Hz,Yg连接，其他设定值采用默认值。（2）三相负荷参数设置：额定容量为50MVA。（3）三相变压器参数设置：额定频率为50Hz,—次侧电压13.8kV,二次侧电压220kV，其他值采用默认值。（4）三相输电线路参数设置：线路长100kM。（5）故障模块参数设置：短路故障是用三相故障元件来模拟，故障时间段□L'seJIItibffil|~|¥ci]T4JEB-JinCurtcaLUrMfvLICallaiJ|j^*LUa.MLfl!|AjlEk屯]OulputEnnlfin:CaspLex图3-4变压wneiiybLine口u>udfurJ3cd|*KiLlcuLjuillk^:mi>Ih'i卄理|=||Kxi^rruiuniIciyLliIdlih心EuLrijiJorIrLr44|:[fl.-DI2T1电工研H"l|lInOrtiEiwcparunlihfigchQVldlI币曲mrJa1or[LI10IOI]：|imi■•远曲LLnok-nphW:]i,HakcurrwHiu阳aWjKihhnriKTnnr^k<^1ihm'l1:|山心ClilCH图3-5输电线路X可通过TransitionTimes来设置，设置为0.06〜0.12s。其余的短路故障模型可以>国Rlgrkmplfrs;Ihnef-PfHWV-lMpa^ir-pmpntIhrnc-PfLascVINru^urcaFntClInk*!Ihlnhlwfciqi^mLa&lhr?rriiL»*LnnilcmrhiminxLkr...
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