变压器纵差保护仿真

《变压器纵差保护仿真》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、变压器纵差保护仿真本保护仿真以变压器中压侧发生保护区内外故障时为例，仿真对象在模型左侧110kV出口处的三绕组变压器T31，该变压器各电压等级侧均有自己的断路器（QF1、QF3、QF4），且各侧电流均只采用A相差动电流和制动电流，故障的仿真时间均定为0.6s，仿真时两台三绕组主变（T31与T32）并列运行。在已建立的变电站系统模型上将短路模块接入该变压器35kV中压侧保护区内和区外，增设内外故障模拟模块，即Fault（IN）和Fault（OUT），用于模拟差动保护区内外的各类故障情况。建立模型如图6.6所示：图1110kV变电站变压器中压侧差动保护Simulink模型为

2、仿真三绕组变压器比率制动式纵差保护区内外故障时的电流，在原先模型上增加运算及示波器模块如图第7页共35页轨道交通110kV变电站继电保护设计图2变压器中压侧保护区内、外故障仿真时增加的运算及示波器模块考虑到110/35/10的变压器变比，对中压侧和低压侧A相电流进行适当增益，使得各侧A相电流幅值大小相仿。另外该变压器中存在Y/△联接方式，故Y侧电流滞后△侧电流30º,所以对低压侧A相电流采用适当的时间延时,使得正常运行时的各侧A相电流相位一致,因为工频为50Hz，一个电流周期为0.02s，为使△侧电流延迟30°，可延时0.0230/360=0.00167s即可。延时设置

3、界面如图图3△侧A相电流延时模块参数设置页差动电流理论表达式为变压器两侧二次侧电流之和的绝对值，制动电流理论上取变压器两侧二次电流之差的绝对值的一半，而仿真测量模块V-I工作原理实际为监控电流一次侧值。当内部故障发生时，因两个测量模块所测一次侧短路电流均流向内部故障点，实际短路电流方向相反，因而差动电流为Id=Iah+Ial-Iam，使保护能够灵敏动作，其中Iah是高压侧A相短路电流,Ial是低压侧A相短路电流,Iam是中压侧A相短路电流。外部故障时，测量模块所测一次侧短路电流均流向外部故障点，方向相同，因而制动电流取为Ires=(Iah+Iam+Ial)/2，此时，差

4、动电流Id为较小的不平衡电流，制动电流Ires有较强的制动作用。当两台变压器T31、T32并列运行，设置断路器QF1、QF2、QF3、QF4切换时间为0s。如上面接线图所示，故障模块Fault（IN）接在所测三绕组变压器T31的中压侧保护区内部，为内部故障模块，故障模块Fault（OUT）接在T31的保护区外部，为外部故障模块。设置保护区其内部故障模块Fault（IN）在0.2～0.4s时间段内发生单相接地短路故障，并且区外部故障模块Fault（OUT）不动作。其中Fault（IN）故障模块设置如图图3内部故障FaultIN发生单相接地短路时的参数设置界面运行仿真，由示

5、波器scope1得到下图波形：第9页共35页轨道交通110kV变电站继电保护设计图4中压侧内部发生单相接地短路故障电流波形图由上图可见：三绕组变压器T31中压侧保护区内部发生单相接地短路故障时，差动电流Id明显大于制动电流Ires，则保护可以可靠启动。当中压绕组外部故障Fault（OUT）设置为在0.2～0.4s内发生单相接地短路，并且内部故障Fault（IN）切换时间大于仿真时间，Fault（OUT）设置如Fault（IN）一致，运行仿真得到如图波形：图5中压侧保护区外侧发生单相接地短路时的电流波形图显然制动电流Ires大于差动电流Id，即保护不会动作。将中压绕组区内

6、故障Fault（IN）设置为在0.2～0.4s内发生三相短路，并且外部故障Fault（OUT）不动作时，Fault（IN）设置如图6.12：图6内部故障Fault（IN）发生三相短路时的参数设置界面运行仿真，由示波器scope1得到图波形：图7中压侧内部发生三相短路故障电流波形图显然：差动电流Id明显大于制动电流Ires，则保护可以可靠启动。当设置中压绕组外部故障Fault（OUT）为在0.2～0.4s内发生三相短路，并且内部故障Fault（IN）不动作时，Fault（OUT）设置如Fault（IN）一致，运行仿真得到如图3.14所示波形：图8中压侧外部发生三相短路故障

7、电