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时间:2018-12-07
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1、基于PSCAD4.2电力系统距离保护的仿真分析摘要:简要地介绍了PSCAD4.2软件及其工具箱,分析了输电线路距离保护的基本原理,并利用软件提供的工具箱搭建了距离保护仿真模型,设置了输电线路可能发生的接地故障和相间故障,最终得出了不同故障类型T输电线路的电压、电流以及其他量的变化规律的波形,从而实现了三段式距离保护的作用。仿真波形结果表明:利用该软件建立的模型是能够准确反应距离保护的作用机理,即距离保护装賈能够快速响应故障信号并动作于断路器,实现输电线路的保护。关键词:PSCAD4.2;距离保护;接地
2、故障;仿真AnalysisofpowersystemdistanceprotectionsimulationbasedonPSCAD4.2Abstract:BrieflyintroducingPSCAD4.2softwareanditstoolbox,thenanalyzingthebasicprincipleofthetransmissionlinedistanceprotection,andusethetoolboxthatthesoftwareprovidestobuildaprotection
3、simulationmodelandsetagroundfaultandphasetransmissionlinefailuresthesystemmayoccur,atlastobtainthevoltage,currentandwaveformvariationofotherdifferenttypesoftransmissionlinefailures,enablingthree-distancesprotection.Simulationwaveformresultsshowedthat:us
4、ingthemodelofthesoftwareisaccuratelyabletoestablishthereactionmechanismofthedistanceprotection,distanceprotectiondevicecanquicklyrespondtothecircuitbreakerfailuresignalandactonittoachieveprotectionoftransmissionlines•Keywords:PSCAD4.2;DistanceProtection
5、;GroundFault;Simulationo引言电力系统保护中,输电线路的保护主要是距离保护,其不受运行方式的影响,继电保护性能得到提高,因而获得广泛的应用[11。文献[2]中通过对继电器模块的搭建来得到对电力系统的继电保护,但如果保护原理发生变化则相应的继电器模块也会发生变化,保护模块的移植性不强。目前,虽然电力系统的保护已经进入微机自动化时[3],但距离保护体系并不十分完善,其屮接地电阻对距离保护的影响表现突出,文献[4-6】详述了采用自适应的方法来消除接地电阻对距离保护的影响。PSCAD4.
6、2是一种电力系统电磁暂态仿真软件,尤芄在控制系统、无功补偿系统、岛压直流输电以及继电保护系统等领域较为活跃,该软件主要对电力系统时域和频率等变量进行仿真分析,其结果一般以简单易懂的图形界而输出,使得仿真过程淸晰、准确而灵活[7_81。1电力系统距离保护的原理在电力系统继电保护中,距离保护扮演着重要的角色。它满足电力系统的选择性、灵敏性、可靠性以及能够快速切除故障,从而快速恢复电网的正常稳定运行。距离保护是反应于保护安装地点到故障发生处之间的距离(阯抗),以此来根据阻抗的人小而整定动作时间的一种保护装賈
7、为了满足选择性、速动性和灵敏性的要求,现在广泛采用的是三段式距离保护,其网络接线如图1。Us图l距离保护网络接线图第1段距离保护理想情况是线路AB的全长,即ZAB,但实际是不可能的,如果BC出口处发生故障,则保护2第1段不应该动作,所以其应该躲过这种情况而整定,于是保护2段的1段整定值为Zs'el2=/CrelZAB(•其中fel为继电保护中的可靠系数,一般取为0.8」0.9)同理,对保护1的第1段为:Z;et,=/CrelZBC第2段距离保护与限时电流速断相似。当保护1的第1段末端发生故障时,对于保
8、护2的测量阻抗就变为:Z2=ZAB+^ti贝
9、J保护2的2段动作阻抗为:Zs2et2=J为了增加距离保护的可靠性,应该加设距离3段保护,可以作为距离1段与2段的后备保护,对距离3段整定值,其启动阻抗要躲幵电力系统正常运行时的最小负荷阻抗来确定。距离保护由于保护装置测量阻抗的计算不同,可以分为接地距离保护和相间距离保护ll0]o接地距离保护通过测量相电压,同时测量电流为带有零序电流补偿的相电流来进行保护的。其可以保护单相、两相以及三相接地故障,测量肌抗为□
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