《电力系统继电保护》课程用输电线路PSCAD模型说明

山东大学 本科继电保护课程PSCAD模型 （线路保护用） 刘世明 2010-7-28 由学生上网下载PSCAD的教学版本，运行本模型，可以演示线路故障前后电流、电压特性，尝试电流保护、距离保护、纵联保护等算法和逻辑。 电流速断保护 PSCAD 建模 参数设置 电源一参数设置 电源一参数 正序阻抗（小运行） 正序阻抗（大运行） 零序阻抗（小运行） 零序阻抗（大运行） 线电压有效值 传输线T1 传输线T1 传输线T2 传输线T2 由于短路故障发生在T1T2之间，因此通过调整T1 T2的线路长度值 即可模拟在线路任意一点短路故障的情况。短路故障可以设置的参数有三相、两相、单相、接地与否、接地电阻的阻值。 传输线T1T2参数 选择贝瑞龙模型 传输线T3 传输线T3 传输线T3参数 选择贝瑞龙模型 电源2设置 正序阻抗（小运行） 正序阻抗（大运行） 零序阻抗（小运行） 零序阻抗（大运行） 线电压有效值 快速傅里叶转换FFT模块 Va为保护处A相电压的原始波形 经过快速傅里叶转换后，分成基波、1次谐波、2次谐波等共7个波形。经过数据选择器选择第一个波形即基波的波形，基波的有效值输出为MagVa。Ph为含有7个波形的相位值，同样只选择基波的相位，输出为PhVa。 保护处的其他电压电流的有效值、相角同理可得。 调整T1 T2 线路长度 即可调整短路位置处于线路的百分比 位置 kV kA 10% 66.421 76.231 20% 117.439 133.557 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% Ua Ub 158.686 193.228 222.794 248.617 271.647 178.780 215.781 246.931 273.757 293.406 312.623 297.545 318.053 338.647 Ia Ib 4.570 4.544 4.217 4.119 3.921 3.781 3.665 3.500 3.441 3.262 3.242 3.055 3.062 2.873 2.898 2.710 2.749 2.563 两相短路 接地 金属性 最小运行方式 不同短路位置处的保护安装处电流 位置 kV kA 10% 64.736 6.758 20% 117.721 6.135 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% Ua Ia 161.981 199.693 232.125 260.640 285.645 310.404 331.921 5.615 5.172 4.790 4.456 4.158 3.894 3.656 三相短路 接地 金属性 最大运行方式 不同短路位置处的保护安装处电流 两种运行方式 短路电流曲线 零序电流保护 Ia Ib Ic分别为保护处的三相电流 此模块的功能是将三个电流波形相加 并取其有效值 此值便是零序电流有效值 单相短路 接地 金属性 10%故障位置 两相短路 接地 金属性 10%故障位置 三相短路 接地 金属性 10%故障位置 两相短路 不接地 10%故障位置 距离保护 上图实现的运算为 即的实部 即的虚部 后面接阻抗继电器 当复平面上的点在圈内 则使得BRKmho输出1 其中R X -1.648 4.901 -6.046 15.610 -12.170 29.998 -18.178 43.595 -24.140 56.750 -30.060 69.620 -35.840 82.140 -41.610 94.760 -47.340 -53.040 107.400 120.160 AB两相短路 接地 金属性 不同短路位置处的B相测量阻抗值 位置 kV kA 0% 0 3.8500 10% 0.2815 9.568 20% 0.545 19.160 30% 0.850 28.820 40% 1.140 38.540 50% 1.420 48.450 60% 1.710 58.470 70% 2.030 68.670 80% 2.350 79.100 90% 2.690 89.810 R X ABC三相短路 接地 金属性 不同短路位置处的测量阻抗值 纵联电流差动保护 实现 Ir Ires 差动电流与制动电流 短路处于被保护线路外部 在保护安装处的后端 Ir Ires 差动电流与制动电流 短路处于被保护线路外部 在保护安装处的后端 并且T1=181.5KM即相隔保护安装处181.5km Ir Ires 差动电流与制动电流 短路处于被保护线路内部 调整T1 T2距离 实现短路位置的变化 下列图为在不同短路位置处的Ir Ires 关系图 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100%