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《基于matlab-simulink的变压器微机保护系统仿真研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、基于MATLAB/SIMULINK的变压器微机保护系统仿真研究摘要介绍了变压器微机保护的基本原理，重点分析了作为变圧器主保护之一的差动保护原理和差动回路里的不平衡电流问题。在此基础上，利用MATLAB/Simulink里的powersystem模块库，搭建了变压器故障以及差动保护、过电流保护、接地保护的仿真模型，仿克分析其保护出口与故障波形均与理论分析--致，证明了仿克模型的正确性与冇效性，研究中所搭建的变压器故障和保护模型以及所采用的仿克分析方法，具冇较强的通用性和广泛的工程应用价值。关键词MATLAB/Simuiink,变压器，微机保护，仿真分析
2、1前言电力变压器是电力系统中十分重要的电气设备，一旦发生故障，将给电力系统的稳定运行带来严重的后果，在现代供电力系统中，对于变压器的保护，微机保护以其独特的优势应用越来越普及。目前对于变压器微机保护的研究比较前沿的理论很多，如将数字信号处理技术应用于差动保护中，傅式算法实现及其改进算法，也有国外学者将专家系统，模糊逻辑和神经网络等人工智能方法引入变压器微机保护的研究中。变压器微机保护由主保护和后备保护构成。主保护主要是由差动保护来完成的，防止外部短路吋的不平衡电流以及防止励磁涌流所致的误动。防止外部短路吋的不平衡电流造成的误动，本文中采用动作可靠的比
3、率制动方法。防止励磁涌流导致的误动作,则采用二次谐波制动的方法，二次谐波制动技术制动可靠，是防止励磁涌流引起的保护误动作的一个实用的解决方案。2变压器差动保护原理变压器纵差保护是变压器绕组故障时变压器的主保护，差动保护的保护区是构成差动保护的各侧电流互感器之间所包围的部分。变压器差动保护涉及有电磁感应关系的各侧电流，其构成原理是磁势平衡原理。以双绕组变压器为例，如果两侧电流错误!未找到引用源。、错误!未找到引用源。都以流入变压器为正方向，则正常运行或外部故障时根据磁势平衡原理有：错误!未找到引用源。(1)式中：错误!未找到引用源。、错误!未找到引用源
4、。是变压一次侧和二次侧绕组匝数，错误!未找到引用源。是励磁电流。下面通过对外部短路和内部短路两种情况的分析阐述变压器纵联差动保护的基本原理：(1)外部短路如果变压器各侧以流入变压器的电流为正方向，如图1(a)所示发生外部短路时流过变压器的短路电流是从上往下流的，流入差动继电器中的电流为错误!未找到引用源。，即错误!未找到引用源。=0,此时差动继电器不动作。(2)内部短路变压器内部发生短路时，如图1(b)所示。这时电流实际方向与规定的正方向一致，且幅值均较大，流入差动继电器的电流就等于短路电流，即错误!未找到引用源。二错误味找到引用源。，差动继电器可以
5、动作切除故障。错找到引用源。萝暹苹劉引用源。.错误!未找到$1摩障。错误!未h冲田源。-错误味错误!源。错误!未找到K吴!未找到引用源。错误!错误!尹闌韌引用源。错误!未找至［引用源2未找到引用和。错误!未找到引用源。(a)外部短路(b)内部短路图1变压器纵差保护原理接线图3变压器差动保护建模与仿真3.1励磁涌流建模与仿真仿真模型屮的电源、变压器、负载参数如下:电源参数：无穷大功率电源Un=10000V,60H乙变压器参数：Sn=250MVA,60HZ,—次侧电压10000V,绕组阻抗8错误!未找到引用源。10‘Q,绕组电抗8.4883错误!未找到引
6、用源。10「中,二次侧电压400V,绕组阻抗1.28错误!未找到引用源。10"Q,绕组电抗1.3581错误!未找到引用源。107H,磁阻200Q,磁抗0.53052Ho负载：有功功率1MW,感性功率lOOvar,容性功率lOOvar。搭建的励磁涌流仿真模型如图2所示。该模型由三相断路器控制开合闸时间，三相变压器的副边绕组开路(即空载)，设置三相断路器在0.02s时合闸，相当于变压器空载投入运行，此时变压器原边绕组会产生较大的励磁涌流。设置总仿真时间为0.2s,仿真算法采用ode23tb。励磁涌流的仿真波形如图3所示。三坪变压tl(VM)From3Co
7、ntinuouspowvgui图2励磁涌流仿真模型厂厂T图3励磁涌流仿真波形Ava«at»oaignalo]NwmM3cop«Oatampvt:
8、input1Signalnumber：1OmoliBvQSkjn^lFFTwtfxSowFund;nontnl(6OH^)▼1233THD-^9780%—rrtMvttwioMStwrttamcv«•》：。Humoorofcyeiea1iFundamentalfrequency(Hz>:G°Maxfrecjuoncy(Hz>:2-40NydumtfroouencyD«oc>iay®tyio:▼MaxfreQ
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