2020.27科学技术创新基于Matlab 的三段式电流保护仿真原理研究 张予慧
（武汉工程大学电气信息学院，
湖北武汉430000）1单电源供电系统的三段式电流仿真
本文以单源辐射传输网
络为例，
用MATLAB 对三段电流保护进行仿真，
并通过分析仿真结果来对保护的相关概念进行讲解。
网络电压等级为10KV ，AB 线路的电阻为15Ω，BC 线路的电阻为23Ω。
E=220V ，I L.BC.max =2A ,Z S =10，t BC Ⅲ=1s ,Kss=1,K rel Ⅱ=K rel Ⅲ=1.1，K rel Ⅰ=1.2，K re =0.85。
二维码打印设备整定计算结果如下：1.1电流速断保护动作值：I Ⅰset.1=10.5A ；动作时间：t 1=0s （在仿真时为了方便观察将I 段动作时间近似设为0.001s ）；灵敏性校验为54%，灵敏性满足要求。
1.2限时电流速断保护
动作值：I Ⅱset.AB =6A ；动作时间：t ⅡAB =0.5（在仿真时，
为了方便观察将II 段动作时间近似设为0.5s ）；灵敏性校验：Ksen=1.27>1，灵敏性满足要求。
1.3定时限过电流保护
动作值：I Ⅲset.AB =3A ；动作时间：t ⅢA B =t ⅢBC +1=2s （在仿真时，为了方便观察将III 段动作时间近似设为1s ）；灵敏性校验：近后备Ksen=2.5>1.5，灵敏性满足要求，可做本线路近后备保护；防辐射裙
远后备：Ksen=1.32>1.2，灵敏性满足要求，可做下一条线路远后备保护。
2三段式电流保护仿真模型搭建2.1SIMULINK 的功能简介led发光棒
Simulink 是面向动态系统以及嵌入式系统的多领域仿真和
基于模型的设计工具，被广泛的应用到各种时变系统中，
主要有信号处理、通信、图像和视频处理等，
它能够为这些系统提供交互式的图形化环境以及制定模块库等来进行设计、 仿真、执行以及测试等。
Simulink 的采样时间可以分为三种情况：
连续、离散以及前两者混合，通过这三种方式来进行采样建模，
同时还可以支持多速率的系统，也就是说在系统中的不同部分具有其各自独特的采样速率。为了能够进行动态系统模型的创建，Simulink 提供了
一个用户接口，该接口可以建立模型方块图的图形，
这个模型的建立过程比较简单，仅仅需要利用鼠标进行简单的操作即可完
成，它所提供的方式更加的简单明了，
并且用户能够实时看到仿真结果。
2.2三段式电流保护仿真模块介绍
三段式电流保护仿真可以被分成四个部分：
第一部分组成：交流电压电源、
线路、断路器、三相故障、傅利叶变换等模块。交流电压源模块模拟一个单相电源模块，橡胶抛光轮
按照模拟量的数值设置线电压大小和相角；改变线路模块指的是
对应阻抗的数值能够对线路电流的大小进行改变，
水泥灌浆料进而使得电流被保护的类型被改变。断路器模块的值为0时，表示电路是断
开的；三相故障模块是一个三相断路器，
它可以通过外部的信号来对其开合时间进行控制，能够对相间和接地的短路状态进行模拟。傅利叶变换模块应用全波傅利叶算法，用来对电流幅值以及相角进行分析。
第二部分组成：继电器模块和延时模块两部分组成。
继电器模块的功能是将傅立叶模块所转换的电流与利用整定计算确
定的电流设定值进行比较，如果比整定值大则输出1，否则输出
电虾机电路图0；然后再把这个信号利用延时模块来对整定时间进行设置。
第三部分组成：保护出口模块，
主要是用作保护模块的动作行为，由非门、加法器、常数、使能子系统。使能子系统具有下列
特征：当在使能端输入正数或零时，
子系统会开启；而输入为负值时，则会关闭，输出端的值或为初始值或为前一状态的值。但保护模块中的延迟模块所输出的值为“1”或者是“0”，所以不可以接到使能端上，否则会一直使得出口模块一直保持在使能的状态，输出的结果为“1”。假设输出为“0”，那么经过非门再与常数-0.5相加，则可以使得使能端输出为“1”，保护出口模块输出
摘要：三段式电流包含下列三个方面：第一段：电流速断保护；第二段：
限时电流速断保护；第三段：定时限过电流保护。经济，可靠，是电力系统中最基本，最重要的保护，广泛应用于35kv 及以下电压等级的电网。虽然三段式电流保护的原理比较简单易懂，但由于matlab 仿真工具比较抽象复杂，所以用matlab 进行三段式电流仿真仍有一定难度。本文从实际问题
入手，说明了matlab 仿真工具在三段式电流仿真的运用，有利于加深对三段式电流保护的理解，以及增强对matlab 的使用熟练度。
关键词：Matlab ；三段式电流；
保护仿真中图分类号:TM743文献标识码:A 文章编号:2096-4390(2020)
27-0069-02图1仿真模块
69--
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议