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整體模型如下：

Matlab/Simulink搭建的電力系統(tǒng)電流保護模型采用輻射型單電源供電的運行方式

1. Ⅰ段保護的搭建

Ⅰ段保護為瞬時速斷保護，根據(jù)Ⅰ段整定原則確定整定值。線路發(fā)生短路故障時，短路電流急劇增大；超過設置的整定值時，使能子系統(tǒng)模塊改變信號為 1 并保持信號，經(jīng)過邏輯判斷出故障信號后傳輸給斷路器模塊，斷路器斷開切除故障。

1. Ⅱ段保護模型的搭建

作為Ⅰ段保護的后備保護，Ⅱ段保護有0.5 s 的時限，由數(shù)據(jù)轉換類型模塊和延時模塊實現(xiàn)。與Ⅰ段保護一樣，通過傅里葉模塊取得電流幅值并與整定值比較。Ⅱ段保護的范圍比Ⅰ段保護的范圍大，其整定值一般比Ⅰ段整定值小。與Ⅰ段保護不同，Ⅱ段有時限，需要利用邏輯模塊構成后備保護功能。短路故障發(fā)生且Ⅰ段保護拒動時，Ⅱ段保護才會產(chǎn)生信號動作切除故障。

1. Ⅲ段保護模型的搭建

作為本級線路的近后備保護和下級線路的遠后備保護，Ⅲ段保護的整定值比Ⅰ段保護和Ⅱ段保護的整定值小，時限和Ⅱ段的時限呈階梯遞增狀（。Ⅲ段保護不僅要判斷Ⅰ段和Ⅱ段保護是否故障，還要判斷下級線路的斷路器是否故障，以此判斷保護是否動作。

仿真結果與分析

?正常運行時：

正常運行時，該電力系統(tǒng)輸電線路負荷電流有效值大約為300A，保護的輸出信號保持為1，使得模型中斷路器保持閉合狀態(tài)。

?三相接地短路故障時

（1）首端：

設置0.5s時在線路首端發(fā)生三相接地短路故障，輸電線路上ABC三相的電流從300A迅速上升到3000多A，超過保護I段的整定值，保護的I段在0.5s時，動作輸出信號從1變?yōu)?，使斷路器跳開。

（2）30%處：

設置0.5s時在線路30%發(fā)生三相接地短路故障，輸電線路上ABC三相的電流從300A迅速上升到2000多A，超過保護I段的整定值，I段的保護范圍在30%以上，保護的I段在0.5s時，動作輸出信號從1變?yōu)?，使斷路器跳開。

（3）末端（近后備）：

設置0.5s時在線路末端發(fā)生三相接地短路故障，輸電線路上ABC三相的電流從300A迅速上升到1500多A，超過保護II段的整定值，保護的II段在延時0.5s后在1s時刻，動作輸出信號從1變?yōu)?，使斷路器跳開。

（4）下一線路末端短路（遠后備）：

設置0.5s時在線路下一線路末端發(fā)生三相接地短路故障，輸電線路上ABC三相的電流從300A迅速上升到1000A左右，超過保護III段的整定值，保護的III段在延時1s后在1.5s時刻，動作輸出信號從1變?yōu)?，使斷路器跳開。

3.3 兩相接地短路時

（1）首端：

設置0.5s時在線路首端發(fā)生兩相接地短路故障，輸電線路上AB兩相的電流從300A迅速上升到3000多A，AB相超過保護I段的整定值，保護的I段在0.5s時，動作輸出信號從1變?yōu)?，使斷路器跳開。

（2）30%處：

設置0.5s時在線路30%發(fā)生兩相接地短路故障，輸電線路上AB兩相的電流從300A迅速上升到3000多A，AB相超過保護I段的整定值，保護的I段在0.5s時，動作輸出信號從1變?yōu)?，使斷路器跳開。

（3）末端（近后備）

設置0.5s時在線路末端發(fā)生兩相接地短路故障，輸電線路上AB兩相的電流從300A迅速上升到1500多A，AB相超過保護II段的整定值，保護的II段在延時0.5s后1s時刻，動作輸出信號從1變?yōu)?，使斷路器跳開。

（4）下一線路末端短路（遠后備）

設置0.5s時在下段線路末端發(fā)生兩相接地短路故障，輸電線路上AB兩相的電流從300A迅速上升到1000A左右，AB相超過保護III段的整定值，保護的III段在延時1s后1.5s時刻，動作輸出信號從1變?yōu)?，使斷路器跳開。

3.4 兩相相間短路時

（1）首端：

設置0.5s時在線路末端發(fā)生兩相相間短路故障，輸電線路上AB兩相的電流從300A迅速上升到3000A，AB相超過保護I段的整定值，保護的I段在1s時刻，動作輸出信號從1變?yōu)?，使斷路器跳開。

（2）30%處：

設置0.5s時在線路30%發(fā)生兩相相間短路故障，輸電線路上AB兩相的電流從300A迅速上升到2000多A，AB相超過保護I段的整定值，保護的I段在1s時刻，動作輸出信號從1變?yōu)?，使斷路器跳開。

、

（3）末端（近后備）：

設置0.5s時在線路末端發(fā)生兩相相間短路故障，輸電線路上AB兩相的電流從300A迅速上升到1000多A，AB相超過保護II段的整定值，保護的II段在延時0.5s后1s時刻，動作輸出信號從1變?yōu)?，使斷路器跳開。

（4）下一線路末端短路（遠后備）

設置0.5s時在下段線路末端發(fā)生兩相相間短路故障，輸電線路上AB兩相的電流從300A迅速上升到1000多A，AB相超過保護III段的整定值，保護的III段在延時1s后1.5s時刻，動作輸出信號從1變?yōu)?，使斷路器跳開。

3.5單相接地短路時

（1）首端：

設置0.5s時在線路首端發(fā)生單相接地短路故障，輸電線路上A相的電流從300A迅速上升到3000多A，A相超過保護I段的整定值，保護的I段在0.5s時刻，動作輸出信號從1變?yōu)?，使斷路器跳開。

（2）30%處：

設置0.5s時在線路30%發(fā)生單相接地短路故障，輸電線路上A相的電流從300A迅速上升到3000多A，A相超過保護I段的整定值，保護的I段在0.5s時刻，動作輸出信號從1變?yōu)?，使斷路器跳開。

（3）末端（近后備）：

設置0.5s時在線路末端發(fā)生單相接地短路故障，輸電線路上A相的電流從300A迅速上升到1500多A，A相超過保護II段的整定值，保護的II段在延時0.5s后1s時刻，動作輸出信號從1變?yōu)?，使斷路器跳開。

（4）下一線路末端短路（遠后備）

設置0.5s時在下段線路末端發(fā)生單相接地短路故障，輸電線路上A相的電流從300A迅速上升到1000多A，A相超過保護III段的整定值，保護的III段在延時1s后1.5s時刻，動作輸出信號從1變?yōu)?，使斷路器跳開。

文章來源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-629945.html

到了這里，關于電力系統(tǒng)電流三段式保護MATLAB仿真模型的文章就介紹完了。如果您還想了解更多內(nèi)容，請在右上角搜索TOY模板網(wǎng)以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關文章，希望大家以后多多支持TOY模板網(wǎng)！