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)

1、遼遼 寧寧 工工 業(yè)業(yè) 大大 學(xué)學(xué)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)課程設(shè)計(jì)（論文）課程設(shè)計(jì)（論文）題目：題目： 輸電線路電流電壓保護(hù)設(shè)計(jì)（輸電線路電流電壓保護(hù)設(shè)計(jì)（4 4）院（系）：院（系）： 電氣工程學(xué)院電氣工程學(xué)院 專業(yè)班級(jí)：專業(yè)班級(jí)： 學(xué)學(xué) 號(hào)：號(hào)： 學(xué)生姓名：學(xué)生姓名： 指導(dǎo)教師：指導(dǎo)教師： （簽字）起止時(shí)間：起止時(shí)間：2012.12.312012.12.312013.01.112013.01.11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(yǔ)課程設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)及評(píng)語(yǔ)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)

2、（4）本科生課程設(shè)計(jì)（論文）ii課程設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)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,15,3/1151gxkve,20,2032ggxxl1=l2=60km,l3=40km,lb-c=40km,lc-d=50km,ld-e=30km,線路阻抗 0.4/km,2 . 1irelkrelk15. 1relk最大負(fù)荷電流 ib-c.lmax=300a,ic-d.lmax=260a, 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

3、、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(guò)電流保護(hù)定值，假定母線 e 過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)限為 0.5s，確定保護(hù) 1、2、3 過(guò)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。6繪制三段式電流保護(hù)原理接線圖。并分析動(dòng)作過(guò)程。7、采用 matlab 建立系統(tǒng)模型進(jìn)行仿真分析。bag1123l3l2l1edcg2g

4、3987654系統(tǒng)接線圖本科生課程設(shè)計(jì)（論文）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(shuō)明書。第十天：課設(shè)總結(jié)，迎接答辯。指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ)及成績(jī)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)算本科生課程設(shè)計(jì)（論文）i摘 要電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)以及人民生活乃至

5、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 仿真本科生課程

6、設(shè)計(jì)（論文）ii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. .22.1 保護(hù) 3 在最大、最小運(yùn)行方式下的等值阻抗.22.2 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.22.3 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.32.4 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.42.5 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.42.6 整定保護(hù) 1、2、3 的過(guò)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(guò)程分析 .73.1 電流三段式保護(hù)原理圖.73.2 電流三段式原

7、理展開圖.8第 4 章 matlab 建模仿真分析 .104.1 matlab 的概述.104.2 系統(tǒng)仿真建模設(shè)計(jì).114.3 仿真結(jié)果分析.13課程設(shè)計(jì)總結(jié) .15參考文獻(xiàn) .16本科生課程設(shè)計(jì)（論文）1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

8、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(wú)時(shí)限電流速斷保護(hù)或無(wú)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(guò)電流保護(hù)或低電壓?jiǎn)?dòng)過(guò)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)第段、第段和第段。其中第段和第段作為線路主保護(hù)，第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、段統(tǒng)稱為線路相間短路的三段式電流電壓保護(hù)。第段稱為無(wú)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)線路全長(zhǎng)。第段稱為帶時(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

9、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(wú)時(shí)限電流速斷保護(hù)配合。第段稱為定時(shí)限過(guò)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 的第段、第段和第段的整定值，并檢驗(yàn)它們的靈敏度確定它們是否能夠保護(hù)線路。本科生課程設(shè)計(jì)（論文）2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 2.1。x1x2x4x5x7x3x6x8x9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=

10、x5=60*0.4=24x6=40*0.4=16x7=40*0.4=16x8=30*0.4=12x9=20*0.4=8 1336/5 .20)63/()5/42/1(max3xxxxxxx2.2 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.本科生課程設(shè)計(jì)（論文）3圖 2.2 最小運(yùn)行方式3max1133()/ /()43/ /3619.6glglxxxxx2.3 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

11、流為： kaxeikc48. 2min3max當(dāng)系統(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： kaxei89. 2max3min3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： kaxxeikd91. 16min3max kaxxeikdmxin14. 26max3 x1x4x7x3x6x8x9kaxxxeike72. 176max3minkaxxxeike55. 176min3max本科生課程設(shè)計(jì)（論文）42.4 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(guò)本線末端的最大短路電流，故應(yīng)考ik

12、max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。00152.5 整定保護(hù) 2、3 的限時(shí)電流速斷保護(hù)定值，并校驗(yàn)靈敏度由于無(wú)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: 0000003min33156 .75%100*161 .12100lxlxbckaikikerelop45. 121. 1*2 . 1)3(max111kaikikdrelop70. 142. 1*2 . 1)3(max11

13、2kaikikcrelop29. 291. 1*2 . 1)3(max11365. 52165.2623max311min11xbdxielxsop82. 4161382.3323max312min22xbcxielxsop000000min221517.40%100*1282. 41002lxlxcd1 .121310.2523max313min33sopxielxkiboprelopmin21/kittttopop21本科生課程設(shè)計(jì)（論文）5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t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)的第段的動(dòng)作電流

14、t應(yīng)與相鄰線路電流保護(hù)的第段相配合, 分支系數(shù)為:=1 即kbminkakiboprelop64. 2/min23ki所以該處電流保護(hù)的第段的靈敏度為:1.3 故不滿足靈敏08. 12minopiikkcsen度的要求。斷路器 3qf 處電流保護(hù)的第段與相鄰線路電流保護(hù)的電流保護(hù)的第段相配合。即有 此時(shí)的靈敏度: 1.3 不滿足要求。此時(shí)斷路器 3qf 處電流保護(hù)的第段動(dòng)作時(shí)間和斷路器 2qf 處電流保護(hù)的第段動(dòng)作時(shí)間相配合： 對(duì)于保護(hù) 2qf 的電流保護(hù)的第段與相鄰線路 1qf 電流保護(hù)的電流保護(hù)的第段相配合。kakiboprelop14. 2/min12ki此時(shí)的靈敏度1.3 不滿足要求。

15、75. 02miniikopkesen2.6 整定保護(hù) 1、2、3 的過(guò)電流保護(hù)定值整定保護(hù) 1、2、3 的過(guò)電流保護(hù)定值，假定母線 e 過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)限為0.5s，確定保護(hù) 1、2、3 過(guò)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(guò)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)范圍要求超過(guò)相鄰線路的末端。kiboprelopmin23/kikakiboprelop98. 1/min12ki75. 0miniikopkcsenstttopop123kaiedlressrelopikkki30

16、3. 0*02. 2)3()3(maxmax1kaidclressrelopikkki404. 0*02. 2)3()3(maxmax2本科生課程設(shè)計(jì)（論文）6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。2 . 187. 2404. 016. 1) 3() 3(2min1iikopkesenkaicblressrelopikkki606. 0*02. 2)3()3(maxmax33 . 18 . 3303. 016. 1) 3() 3(1min1iikopkesen本科生課程設(shè)計(jì)（論文）7第 3 章 電流保護(hù)原理圖的繪制與動(dòng)作過(guò)程分析3.

17、1 電流三段式保護(hù)原理圖1ka4km7ksyr+2ka5kt+8ks+3ka6kt+9ks+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)段的測(cè)量元件； 3ka、4ka 是 a、c 三項(xiàng)電流保護(hù)段的測(cè)量元件； 5ka、6ka、7ka 是 a、c 三相電流保護(hù)段的測(cè)量元件； km 是中間繼電器；1kt、2kt 是電流保護(hù)、段的邏輯延時(shí)元件；1ks、2ks、3ks 是電流保護(hù)、段動(dòng)作的報(bào)警用信號(hào)元件。在該保護(hù)的第段保護(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

18、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、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(lái)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量與整定值進(jìn)行比較，并將比較結(jié)果的信號(hào)送到本科生課程設(shè)計(jì)（論文）8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(guò)電流值下，設(shè)置不同的延

19、時(shí)動(dòng)作時(shí)間來(lái)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t aat ac1ka3ka5ka2ka4ka6ka7kaacn+wc-w c1ka2ka3ka4ka5ka6ka7kakm1kt2kt1ks2ks3kskm1kt2ktqft q本科生課程設(shè)計(jì)（論文）9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

20、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 ka1ka7 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、2 全不動(dòng)作，保護(hù) 3動(dòng)作。測(cè)量元件 1ka6ka 都將動(dòng)作，其中 1ka、2ka 經(jīng) km 無(wú)時(shí)限動(dòng)作直接啟動(dòng)

21、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、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 的段都不動(dòng)作，段和段只有 ka 動(dòng)作，kt 和 ks 都不動(dòng)作。保護(hù) 2 的段都動(dòng)作，并且使斷路器跳閘。段和段中只有 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 中段全不動(dòng)作，段和段中只有 ka 動(dòng)作，kt 和 ks 都不動(dòng)作。保護(hù) 3 的段動(dòng)作，段和段

22、中只有 ka 動(dòng)作，kt 和 ks 不動(dòng)作。+ws1ks2ks3ks本科生課程設(shè)計(jì)（論文）10 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(lái)解算問(wèn)題要比用 c、fortran 等語(yǔ)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

23、己編寫的實(shí)用程序?qū)氲?matlab 函數(shù)庫(kù)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(lái)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

24、號(hào)處理工具包、通信工具包等都屬于此類。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(guò)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(yǔ)言，它包含控制語(yǔ)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(yǔ)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(yǔ)言是基于最為流行的 c語(yǔ)言基礎(chǔ)上的，因此語(yǔ)法特征與 c語(yǔ)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

25、員使用。而且這種語(yǔ)言可移植性好、可拓展性極強(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(lái)說(shuō)，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)研究本科生課程設(shè)計(jì)（論文）11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(kù)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)

26、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、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)段仿真波形圖本科生課程設(shè)計(jì)（論文）12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(guò)一個(gè)很小的延遲 0.001，斷路器 1 跳閘。電流段成功按時(shí)動(dòng)作。2）模擬電流段保護(hù)動(dòng)作，在電流段的范圍內(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

27、路 1 的值來(lái)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 段仿真波形圖本科生課程設(shè)計(jì)（論文）13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(guò)預(yù)先設(shè)置的延時(shí) 0.5s，斷路器 1 在 0.55s 跳閘。電流段成功按時(shí)動(dòng)作。3）模擬電流段保護(hù)動(dòng)作，在電流段的范圍內(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(lái)模擬線路不同段的故障。將線路 1 的值設(shè)置為 15.5，線路 0、2 分別為 0.3、3.5 仿真結(jié)果如下圖 4.3 所示：

28、圖 4.3 電流保護(hù)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(guò)預(yù)先設(shè)置的延時(shí) 1.0s，斷路器 1 在 1.05s 跳閘。電流段成功按時(shí)動(dòng)作。4.3 仿真結(jié)果分析對(duì)于電流段保護(hù)仿真，由圖 4.1 可以出看出電流段成功按時(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)電流段和段都啟動(dòng)了，只是他們帶有一個(gè)動(dòng)作延時(shí)，在還沒來(lái)得及動(dòng)作時(shí)，電流段已經(jīng)動(dòng)作，并跳開斷路器，以至線路電流減小，段和段都返回而不動(dòng)作。對(duì)于電流段保護(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)電流值小于電流段的啟動(dòng)值，所以電流段不會(huì)啟動(dòng)，而段和段會(huì)啟動(dòng)，在經(jīng)過(guò)段預(yù)先設(shè)置的延時(shí) 0.5s 后，斷路器1 在