110kv大电流单相接地故障检测

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1、中国石油大学综合课程设计中国石油大学胜利学院综合课程设计总结报告题目：110kv大电流接地系统接地故障检测模型学生姓名：张焕喜系别：机械与电气工程系专业年级：2012级电气工程专业专升本1班指导教师：王铭2013年6月29日8中国石油大学综合课程设计一、设计任务与要求1、自主学习电力系统仿真软件matlab，提高自学能力；2、利用仿真软件搭建电气工程专业领域内相关知识点的仿真模型；3、对模型进行调试，提高自我解决问题能力；4、利用相关知识通过仿真后得到的波形或数据对仿真模型的正确性进行必要的验证;二、方案设计与论证（1）对设计要求的总体分析中性点直接接地的系统，发生单相接

2、地故障时，接地短路电流很大，这种系统称为大电流接地系统。一般110kv及以上的系统采用大电流接地系统。大电流接地电网采用中性点直接接地方式，在这种接地方式下，发生单相接地故障时，由于构成短路，故障电流很大，影响对负荷连续供电，故必立即跳闸。由于大电流接地电网由于非故障相对地电压升高（完全接地时升至线电压值）系统中的绝缘薄弱点可能击穿，造成短路故障；②故障点产生电弧，会烧坏设备并可能发展成相间短路故障；③故障点产生间歇性电弧时，在一定条件下产生串联谐振过电压，其值可达相电压的2.5—3倍，对系统绝缘危害很大，所以必须尽快筛选出故障线路并予以切除。故我们应用MATLAB6.5

3、进行110KV直接接地系统故障检测模型的设计仿真。（2）仿真所涉及的真实电路图及分析本次课程设计的研究方向110KV系统单相接地故障检测模型，我们的运行环境采用Matlab6.5中的Simulink工具箱进行仿真，如图，采用Simulink工具箱中的三相电源模块，具体参数如下，相间电压110KV，工频50Hz，通过星-三角结构的三相变压器，变比为3：110进行变压，获得副边的电压为110KV，出口处串入三相电压电流测量模块，用来检测故障时的电压电流变化，在离变压器副边10KM处串入三相故障模块，此模块能产生单相，双相，三相接地故障以及相间故障，在本仿真中，只用到三相故障模

4、块中的单相接地故障的产生，故障产生时间是（0.0170.083）s，本系统是带负荷运行，P=63KW,Q=8.2Kar,功率因数0.97，线路参数根据电气工程师手册查的，用对应于110KV的电路参数，电阻参数为0.01273hms/km，电感参数为0.9337e-3h/km。电容参数为12.74e-9F/km，这是本系统的结构及参数设置。（3）仿真基本方案三相电压源产生3KV的电压，通过变比为3KV/110KV变压器后产生110KV的线路电压，线路给末端负载供电。用故障元件设置线路的故障类型，本次实验设置三相相间接地故障（C接地故障），在线路初始10KM处通过故障模块设置

5、三相相间故障，并且设置故障时间为0.0177s-0.083s，通过示波器检测故障时各相的电流电压变化情况。三、电路设计与参数计算MATLAB组成MATLAB软件系统的构成（MATLAB主体-Simulink-工具箱）⑴8中国石油大学综合课程设计MATLAB语言：是一种基于矩阵/数组的高级语言，具有流程控制语句、函数、数据结构、输入输出以及面向对象的程序设计特性。用MATLAB语言可以迅速地建立临时性的小程序，也可以建立复杂的大型应用程序。⑵Simulink：Simulink用于动态系统仿真的交互式系统，采用鼠标驱动方式。Simulink允许用户在屏幕上绘制框图来模拟一个系

6、统，并能够动态地控制该系统。SIMULINK系统仿真SIMULINK是随着MATLAB一同发行的动态系统通用仿真软件,使用SIMULINK必须在MATLAB的环境下进行.从名称上看SIMULINK有两个主要功能：SIMU（仿真）和LINK（连接），即该软件可以利用鼠标在模型窗口上绘制出所需要的控制系统模型，然后利用SIMULINK提供的功能来对系统进行仿真和分析。进入仿真库浏览器窗口后，在左侧一栏可以看到SIMILINK标准模块库。标准模块库按功能分为8类子库。MATLAB工具箱用来解决各个领域特定问题的函数库，是开放式的--可以拿来就用，也可以根据自己的需要进行扩展。M

7、ATLAB提供的工具箱涵盖了科学研究的很多门类。目前，已经涉及到数学、控制、通信、信号处理、图像处理、经济、医学、电力系统等多种学科。在电力系统元件库中包含了多种电力系统元件的图标,分别是电源元件（electricalsources）、线路元件（elements）、电力电子元件（powerelectronics）、电机元件(machines)、连接器元件(connectors)、电路测量仪器(measurements)、附加元件(extras)、演示教程(demos)、电力图形用户接口(powergui)等。1、仿真电路设计和