繼電保護實驗

實驗三三段式電流保護一、 實驗?zāi)康募由盍私馊问诫娏鞅Ｗo的原理。掌握三段式電流保護的參數(shù)整定及各段保護之間的配合。二、 實驗內(nèi)容三段式電流保護分電流速斷保護（I段保護），限時電流速斷保護（II段保護）和過電流保護（III段保護）：包括以下4個部分：（1） 電流保護I段：它是經(jīng)過傅立葉模塊變換的電流與預(yù)先設(shè)置的繼電器電流相比較，若大于預(yù)置值則輸出0,反之輸出1。其動作電流按躲開線路末端發(fā)生三相短路的短路電流整定；因為電流I段是瞬時動作，所以延時時間很小（延時0.05S）。它只能保護線路的一部分，不能保護全長。（2） 電流保護II段：其動作原理與電流I段相同，其動作電流按與下一級線路的I段或II段配合來整定，整定值小于I段，延時時間0.5S，它能保護本線路的全長。（3） 電流保護山段：其動作原理與電流保護I段相同，其動作電流按躲開最大負荷電流整定，保護經(jīng)過一個動作延時啟動并切出故障，它不僅能保護本線路的全長，而且能保護下級相鄰線路的全長。當滿足靈敏度的情況下，它的動作時間應(yīng)與下一保護的I段相配合。（4） 保護出口部分，該部分的功能就是將電流I、II和I段的輸出信號相與。模擬單側(cè)電源系統(tǒng)中，線路發(fā)生故障時保護的動作情況。ContinuousAconna□口 □? 1—■€CContinuousAconna□口 □? 1—■€CThree-PligseBnwkpr2）斷路器拱塊起螢犢爆為close,與iiA.E,C并美,不設(shè)M觸發(fā)：勾進開、斷時間為外部栓制方式。SwtKygtein3Thnee-PhaseSfluroe1）三相電源模塊，抵電壓為10kV：A相的相住角為Q：內(nèi)部迷模方式為Yg；內(nèi)部更；內(nèi)部屯感為0.4）壬相二裁,500KW5)fit障雙時ffiO.4-0.8sThr&e-PhasieFgylt圖3-1仿真模型圖3-2子系統(tǒng)模型主要模塊參數(shù)設(shè)置如下：三相電源模塊：線電壓設(shè)置為10kV；A相的相位角設(shè)置參數(shù)為0；頻率設(shè)置參數(shù)為50Hz，內(nèi)部連接方式設(shè)置為Yg，星形連接；電源的內(nèi)部電阻設(shè)置參數(shù)為3Q；電源內(nèi)部電感設(shè)置參數(shù)為0.04H。斷路器模塊：斷路器的起始狀態(tài)設(shè)置為closed,閉合狀態(tài)，斷三相，即A、B、C開關(guān)打勾；開、斷時間為外部控制，在前面打勾。三相故障模塊：通過對參數(shù)的設(shè)置，可以選擇故障類型、控制信號、開關(guān)狀態(tài)等。設(shè)置起始狀態(tài)為閉合，故障時間為0.4?1.6S。線路：此模塊用于模擬線路，線路長度100公里，其余取默認值。三相負載：按電壓10KV，頻率50HZ，功率500KW設(shè)置。三、實驗內(nèi)容1.根據(jù)所給出的系統(tǒng)模型，計算保護的整定值，整定各繼電器的參數(shù)。設(shè)線路L1、L2長度分別為100公里和50公里并在100公里和150公里處設(shè)置故障點K1和K2.根據(jù)傅里葉變換后測得K1點的最大短路電流I(3) =217.2A，最K1max小短路電流I(2)K1min=207.2A；K2點的最大短路電流I(3)K2max=158.7A，最小短路電流(2)K2min=156.3A。II5=K[XIII5=K[XI（3）Kimax=1.2X217.2=260.64AIii =KxIi=1.2xl.lx158.7=209.48ATsiKXK°p2 1.2X2.2,Iiii1=——e—ssxI =—085—x50=155.29A2.根據(jù)線路三段式保護的原理以及各段保護之間的配合，通過改變線路長度來模保護II段保護III段擬改變故障位置，分析波形，觀察各段保護動作情況。通過改變故障模塊參數(shù)來模擬故障類型，分析波形，觀察保護動作情況。

四、實驗報告1.記錄分析各種情況下的波形和保護動作情況；(1)無故障運行時在無故障運行情況下，三相電流波形正常，跳閘信號為1,未觸發(fā)跳閘，三段式保護未觸發(fā)。0.73OB0.73OB*labcFileToolsViewSimulationHelp□ Xn谷-尊④IA?7非函- FileTooltViewSimulatioriHelp?'命?事。也，亭盤I”玉PRiaa - □FileToolsViewSimulationHelp1-2.WJ0|在100公里處發(fā)生三相短路因為L1的保護I電流速斷無法保護L1全長，故保護I不動作，保護II和保護III動作但是保護III延時1.05S觸發(fā)，保護II延時0.55S觸發(fā)。故保護II動作，斷路器斷開，故障在0.95S左右被切除。T=2000TPR123-LXFileToolsViewSimmlationHelp更-1嗜? 備?|找?m-l圣座'* —IxFileTookViewSimulationHelp *酗灼 T=2.D00在100公里處發(fā)生兩相短路因為保護I無法保護全長且在線路發(fā)生兩相短路時保護I的保護范圍更小，故保護I不動作，理論上應(yīng)該由保護II動作切除但從保護II的靈敏度整定值K I(2)K2min=11^6L=0.74V1.3，因此保護II同樣無法保護L1全長，應(yīng)與下senII. 209.48一段L2的保護II配合，但L2的保護II需要下一段線路的電流速斷整定值，從前面的設(shè)定可知并未設(shè)置L3，因此需要保護III作為后備保護。為了方便觀察故障時間設(shè)置為0.4S?1.6S，保護III延時1.05S觸發(fā)，從電流波形圖可以看到故障在1.45S左右被切除。迷lab匚 一口FileToolsViewSimulationHelp

在80公里處發(fā)生三相短路超出L1保護I的保護范圍保護I不動作，保護II和保護III動作，但由保護II切除故障，故障在0.95S左右被切除。Ji"labc — □FileTool?ViewSimulationH?lp?- ?l>?涉-W-ID，字函，Ready T=2.000

耳PR1N3 - □XFileToolsViewSimulationHelp^ad/ T=2.DOO在80公里處發(fā)生兩相短路波形圖和保護動作情況與發(fā)生三相短路時相似，同樣是保護I不動作，保護II、III動作，由保護II切除故障。在70公里處發(fā)生三相短路L1的保護I、II、III都動作，由繼電保護的選擇性原則，由保護I動作切除故障，從三相電流波形圖可看出故障在0.45S左右被切除。

鼻PR123FileTodsViewSimulatioriHelp◎-⑥o命荼圜-Resd^ T=.2.0Ci|]（7） 在120公里處發(fā)生三相短路和兩相短路動作保護情況與（3）相同，L1保護I、II不動作，保護III動作切除。理論上應(yīng)由L2的保護I動作切除，但由于實驗仿真中未設(shè)置L2保護I，故由L1的保護III保護線路全長。（8） 在150公里處發(fā)生短路故障因超出L1保護I、II的保護范圍且L2未設(shè)置保護II，故由L1保護III動作切除，作為L2的遠后備保護。-100FileToolsViewSimulationHelpT=2.000-100FileToolsViewSimulationHelpT=2.000VPR1Z3 - -|XFileTookViewSimulatioinHelp嘻⑤3H4-IIP￡中『0.5-“ I I i I I i i'I■0Ek204通D.B1 1.2 1.4 161ARead^ T=2.D00在超出150公里長度的線路出發(fā)生短路故障，因為仿真設(shè)定的繼電保護為L1+L2共150公里的線路保護，并以L1線路100公里設(shè)置三段式電流保護，故當故障點距離超出150公里則三段式保護不動作。說明三段式電流保護的工作方式和特點；因電流速斷保護無法保護線路全長，限時電流速斷保護又不能作為相鄰元件的后備保護，過電流保護不僅能