电力系统继电保护仿真实验指导书试用稿模板

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实验三 三段式电流保护

一、实验目的

1.加深了解三段式电流保护的原理。

2.掌握三段式电流保护的参数整定及各段保护之间的配合。 二、实验内容

电流保护分电流速断保护（Ⅰ段保护），限时电流速断保护（Ⅱ段保

护）和过电流保护（Ⅲ段保护）。

1.线路三段式电流保护模型能够分为以下4各部分：

（1）电流保护Ⅰ段：该子系统主要功能是：当线路在Ⅰ段范围内发生故障时，保护立即起动并切出故障，它只能保护本线路的一部分。它是经过傅立叶模块变换的电流与预先设置的继电器电流相

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比较，若大于预置值则输出1，反之输出0，这个信号在经过延时模块，因为电流Ⅰ段是瞬时动作，因此延时时间很小，然后经过保护出口将最终的信号输出给断路器的外部控制端。保护出口部分主要由非门、加法器和常数，使能子系统模块构成，其主要功能是将保护模块的动作行为保持。

（2）电流保护Ⅱ段：该子系统主要功能是：当线路在Ⅱ段范围内发生故障时，保护经过一个动作延时启动并切出故障，它能保护本线路的全长。其动作原理与电流Ⅰ段相同，只是延时时间不一样，当满足灵敏度的情况下Ⅱ段的延迟时间是0.5S。

（3）电流保护Ⅲ段：该子系统主要功能是：当线路在Ⅲ段范围内发生故障时，保护经过一个动作延时启动并切出故障，它不但能保护本线路的全长，而且能保护下级相邻线路的全长。其动作原理与电流保护Ⅰ段基本相同，也只是延迟时间设置不一样。当满足灵敏度的情况下，它的动作时间应与下一保护的Ⅲ段相配合。

（4）保护出口部分，该部分的功能就是将电流Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ段的输

出信号相与。

模拟单侧电源系统中，线路发生故障时保护的动作情况，在线路的不同

位置模拟故障。

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图4-1 仿真模块

图4-2 subsystem子系统模块

图4-3 subsystem1子系统模块

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图4-4 subsystem2子系统模块

2.该模型各个模块参数设置如下：

（1）交流电压源

模拟一个单相电源模块，经过设定该模块参数来模拟单侧电源系统。线电压设置为110kV；相位角设置参数为0；频率设置参数为50Hz。

（2）断路器模块

断路器的起始状态设置为closed，闭合状态A、B、C开关不设置触发，即前面不打勾；开、断时间的外部控制需要用到，在前面打勾。

（3）三相故障模块。

此模块是一个能够经过外部或内部信号来控制开和闭合时间的三相断路器，能够模拟相间和接地短路状态。经过对参数的设置，能够选择故障类型、控制信号、开关状态 等。设置起始状态为闭合，故障时间为0.4～0.8S。 （4）傅立叶滤波模块

此模块应用全波傅立叶算法，用于提取幅值和相角。

（5）继电器模块

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