继电保护数字仿真概念.docx

继电保护数字仿真实验 一．线路距离保护数字仿真实验 实验预习 电力系统线路距离保护的工作原理，接地距离保护与相间距离保护的区别，距离保护的整定。 实验目的 仿真电力系统线路故障和距离保护动作。 实验步骤 将dist_protection拷到电脑，进入PSCAD界面; 打开dist_protection; 认识各个模块作用，找到接地距离保护和相间距离保护部分； 运行。 0 = No Fault 1 = Phase A to Ground 2 = Phase B to Ground 3 = Phase C to Ground 4 = Phase AB to Ground 5 = Phase AC to Ground 6 = Phase BC to Ground 7 = Phase ABC to Ground 8 = Phase AB 9 = Phase AC 10 = Phase BC 11 = Phase ABC 实验记录 断路器B1处保护的包括故障瞬间及断路器断开瞬间的三相测量电压、电流； 各个接地距离、相间距离保护测量阻抗的变化。 在dist_relay模块中找到显示接地距离、相间距离保护测量阻抗和整定阻抗的两个XY_Plot，利用Plot右侧的滑竿可以清楚看到测量阻抗与整定阻抗的关系。注意记录的Plot要显示整个运行期间测量阻抗与整定阻抗的关系。 实验分析 dist_protection所设是何故障，由何种距离保护动作； 答：是单相（A相）接地故障；接地距离保护动作。 示例中整定阻抗是否与教材所授一致，整定阻抗的阻抗角是否为线路阻抗角; 答：不一致，示例中的正定阻抗并非是按教材来设定的，阻抗角与线路阻抗角不相同。 进一步思考 按教材所授重新设置I段整定阻抗，要求整定阻抗的阻抗角为线路阻抗角； 改变线路故障位置，使B1断开。 要求上交满足（1）（2）项的仿真示例。 60 40 实验总结：由于软件中一开始所给的整定阻抗并非按照教材的方法所设定，所以在重新设置I段正定阻抗时，需按照给定线路阻抗进行计算，取可靠系数为0.8（计算结果忘了记录），完毕后运行软件，所得结果如上图(故障位置分别在90%和50%处），可见结果正确。 变压器的励磁涌流数字仿真实验 实验预习 产生励磁涌流的原因，单相变压器与三相变压器励磁涌流的区别联系。 实验目的 通过仿真清楚励磁涌流的产生原因，找到影响其形状和大小的因素，进行傅立叶分析分析其构成。 实验步骤 将Current_in_rush拷到电脑，进入PSCAD界面; 打开Current_in_rush; 认识各个模块作用， 知道怎么通过下面模块设置合闸角，初始设为0，如图1所示； 图1. 合闸角设置 改变下面模块的设置时间从而改变空载合闸时的剩磁（断路器跳开外部电源后，磁通将随时间衰减）， 图2. 变压器与外接电源断开时间设置 按初始条件运行，观察并记录变压器三相励磁电流，两相励磁电流差，三相磁通的变化； 使控制角为90度运行，观察并记录仿真结果； 增大断路器断开时间（参见（3）b.），使断路器重新合上时的剩磁约为0，运行，观察并记录仿真结果。 实验记录 各种运行条件下的三相励磁电流，两相励磁电流差，三相磁通的变化。 （注意，将图粘贴在所交实验报告上，要求图形清晰可见，与实验分析结合能说明问题。为此，可取某变量的部分时间段曲线，而不是整个运行期间的。） 使控制角为90度运行，观察并记录仿真结果； 增大断路器断开时间，使断路器重新合上时的剩磁约为0，运行，观察并记录仿真结果。 实验分析 由图形简单分析单相励磁涌流的特点； 由图形简单分析两相励磁涌流之差的特点； 进一步思考 在PSCAD元件库中找到FFT元件，对单相励磁电流进行傅立叶分析，找到间断角与各次谐波含量的关系，绘制表格，类似于教材179页表6.1。 控制角非周期分量(%)基波(%)二次(%)三次(%)四次(%)间断角-87.4710049.326.938.42-76.0010086.0265.8546.87由于教材上的间断角计算是按照理想情况进行的，故在本实验中不能用，按照老师的指导，我们将稳定时各相磁通峰值乘以饱和系数1.25得到饱和值，然后根据励磁涌流磁通的波形与饱和磁通相交求得间断角。 变压器纵差动保护 实验预习 变压器纵差动保护的基本原理和接线方式，及其整定计算原则，习题6.5求解。 实验目的 清楚（1）双绕组Yd11接线三相变压器模拟式纵差动保护原理接线，（2）如何根据采用的差动保护继电器、电流互感器变比整定动作电流。参见《电力系统继电保护习题集》习题6.5。 实验步骤 将Transformer_protection拷到电脑，进入PSCAD界面; 打开Transfo