电力电缆光纤纵差保护判据仿真

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1、西南交通大学硕士学位论文电力电缆光纤纵差保护判据仿真姓名：董雪源申请学位级别：硕士专业：电力系统及其自动化指导教师：高仕斌20061201西南交通大学硕士研究生学位论文第l页摘要本论文主要研究能够更好适应城市轨道交通供电系统的光纤纵差保护。城市轨道交通供电系统的特点是大量采用电力电缆进行电能的传输，而且电压等级高，输送距离短。就光纤纵差保护原理而言，在城市轨道交通系统35(33)kV线路中采用纵联差动保护可以很好地解决供电系统保护的选择性不好的问题，满足牵引供电系统安全稳定运行的需要。本文详细分析了常规相量电流差动保护判据、采样值电

2、流差动保护判据、基于故障分量相量的差动保护判据和基于故障分量采样值的差动保护判据的基本特征。针对以上四种差动保护判据，开发了基于PSCAD／EMTDC电力系统电磁暂态数字仿真平台的差动保护模块，并利用这四个保护模块仿真了四种差动保护判据在城市轨道交通供电系统电力电缆线路上应用的效果。用于仿真的线路参数取自实际城市轨道交通供电系统线路参数。借助数字仿真，本文考察了保护区内、区外发生单相接地、两相接地等情况下的保护判据动作情况，分析了接地故障过渡电阻对保护判据灵敏性的影响。仿真结果表明：常规相量差动保护判据的可靠性高，但是允许接地过渡电

3、阻的能力较差；基于故障分量的差动保护判据在灵敏性和允许接地过渡电阻的能力方面具有明显的优越性。论文最后介绍了现有的输电线路电容电流补偿方案，得出基于稳态相量法的补偿措施适用于城市轨道交通供电系统的结论。仿真结果验证了补偿效果。关键词：城市轨道交通；纵差保护；电力电缆；电容电流；PSCAD西南交通大学硕士研究生学位论文第1I页AbstractnlePaDel"isfoCBSontheresearchoftheoptical—fiberdifferentialprotectionthatcanadapttothepowersystemo

4、furbanmasstransit，Feedingelectricpowerwithcables．highvoltagelevelandshorttransmissionlinesarethecharacteristicofthepowersystemofurballmasstransit．Whenweonlyconsidertheprincipleofdifferentialprotection，theproblemthattheselectivityofpowersystemrelayprotectioniSbadCanbewe

5、llsolvedbyusingdifferentialprotectionin35(33)kVcablesofurbanrtla$$transit．T11iSPaperanalyzesthebasiccharactersofgeneralvectordifferentialprotection，sampledvaluesdifferentialprotection，differentialprotectionbasedonfaultcomponentvectoranddifferentialprotectionbasedonfaul

6、tcomponentsampledvaluesindetail．Inordertotestthefourtypesofdifferentialprotection,DifferentialprotectionmodulesusedinPSCAD／EMTDC僵OWerSystemsC熵

7、ElectromagneticTransientsincludingDC)havebeendesigned．Bywhich，theeffectofusingthefourprotectionprincipleinthecableswhichisused

8、inpowersystemofUrbanmasstransithasbeensimulated．111eparameterofcablesusedinsimulationcomesfromactualparameterinpowersystemofurbanmasstransit．Bydigitalsimulation，thePaDerhasinvestigatedtheactionofprotectioncriterionunderthesituationsuchasone-phaseto—ground，two-phaseto—g

9、roundshortcircuitinthelinesandoutsideofthelines．andanalyzestheinfluencesmadebytransitionalresistanceonprotectioncrite