水电站继电保护仿真研究.pdf

技术应用_J～∽工c、，乏0、，0z

图1水电站继电保护仿真模型

正，流出变压器为负。

变压器差动保护的Matlab仿真模型中，通过故

障模块可以设置变压器区内和区外的各种故障。同

样，使用3个单相变压器代替相变压器，设置变压

器属性参数和连接方式可以构成变压器内部绕组的

单相接地、两相短路、两相接地短路、■相短路等故

障。对仿真模型分别设置了变压器区外和区内两相

短路故障，所建立的保护模块可靠地动作于区内，在

区外故障时可靠不动作，其电压、电流和跳闸信号，

如图3所示和图4所示

图2水电站三相短路故障仿真

路，■相电变得接近为0，三相电流迅速上升为短

路电流；在0．2s切除故障，■相电压电流经过暂态后

达到新的稳定状态，并恢复j相对称T作状态。

同样，也可以设置其他短路故障类型，并观察其

仿真波形。故障模块中可以设置接地电阻大小，通

过分析其相应的仿真波形研究接地电阻对系统故障

的影响

2变压器差动保护仿真

微机变压器差动保护的差动元件采用分相差

动，其动作具有比率制定特性。比率差动元件动作方

程为I“1：图3变压器区外故障时高低压侧电流波形及跳闸信号

≥≤Ⅲm由图3可以看出，在0．1slit变压器区外故障，变

，．】≥l+K(，r—Ir)LL压器两侧电流迅速上升为短路电流，由于不满足差

式中：为差动保护的差动电流，td=tt,+，II；，r为制动电动保护判据，保护不动作。

流，，r=一，If；为动作特性的斜率；，r为拐点制动电南图4可以看出，区内故障时，变压器两侧电流

流值；为最小动作电流。以双绕组变压器为例，，h、急剧增加，满足差动保护判据条件，保护马上动作．

分别表示高、低压侧电流，电流方向：流入变压器为使变压器隔离，故障电流几乎为0

74

75

《＼媛磐鬟嗣般之目辫蜷睦

后经过0．1S自动重合闸，此时故障仍然存在，根据设

置的动作时问，0．02s后发出跳闸命令。从而实现了

从跳闸到重合闸再到跳闸的整个保护过程。

4结论

本文利用Matlab对水电站继电保护核心内容构

≤

薹。