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《基于matlab-simulink的變壓器微機(jī)保護(hù)系統(tǒng)仿真研究》由會員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、基于MATLAB/SIMULINK的變壓器微機(jī)保護(hù)系統(tǒng)仿真研究摘要介紹了變壓器微機(jī)保護(hù)的基本原理,重點(diǎn)分析了作為變圧器主保護(hù)之一的差動保護(hù)原理和差動回路里的不平衡電流問題。在此基礎(chǔ)上,利用MATLAB/Simulink里的powersystem模塊庫,搭建了變壓器故障以及差動保護(hù)、過電流保護(hù)、接地保護(hù)的仿真模型,仿克分析其保護(hù)出口與故障波形均與理論分析--致,證明了仿克模型的正確性與冇效性,研究中所搭建的變壓器故障和保護(hù)模型以及所采用的仿克分析方法,具冇較強(qiáng)的通用性和廣泛的工程應(yīng)用價(jià)值。關(guān)鍵詞MATLAB/Simuiink,變壓器,微機(jī)保護(hù),仿真分析
2、1前言電力變壓器是電力系統(tǒng)中十分重要的電氣設(shè)備,一旦發(fā)生故障,將給電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行帶來嚴(yán)重的后果,在現(xiàn)代供電力系統(tǒng)中,對于變壓器的保護(hù),微機(jī)保護(hù)以其獨(dú)特的優(yōu)勢應(yīng)用越來越普及。目前對于變壓器微機(jī)保護(hù)的研究比較前沿的理論很多,如將數(shù)字信號處理技術(shù)應(yīng)用于差動保護(hù)中,傅式算法實(shí)現(xiàn)及其改進(jìn)算法,也有國外學(xué)者將專家系統(tǒng),模糊邏輯和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等人工智能方法引入變壓器微機(jī)保護(hù)的研究中。變壓器微機(jī)保護(hù)由主保護(hù)和后備保護(hù)構(gòu)成。主保護(hù)主要是由差動保護(hù)來完成的,防止外部短路吋的不平衡電流以及防止勵磁涌流所致的誤動。防止外部短路吋的不平衡電流造成的誤動,本文中采用動作可靠的比
3、率制動方法。防止勵磁涌流導(dǎo)致的誤動作,則采用二次諧波制動的方法,二次諧波制動技術(shù)制動可靠,是防止勵磁涌流引起的保護(hù)誤動作的一個實(shí)用的解決方案。2變壓器差動保護(hù)原理變壓器縱差保護(hù)是變壓器繞組故障時變壓器的主保護(hù),差動保護(hù)的保護(hù)區(qū)是構(gòu)成差動保護(hù)的各側(cè)電流互感器之間所包圍的部分。變壓器差動保護(hù)涉及有電磁感應(yīng)關(guān)系的各側(cè)電流,其構(gòu)成原理是磁勢平衡原理。以雙繞組變壓器為例,如果兩側(cè)電流錯誤!未找到引用源。、錯誤!未找到引用源。都以流入變壓器為正方向,則正常運(yùn)行或外部故障時根據(jù)磁勢平衡原理有:錯誤!未找到引用源。(1)式中:錯誤!未找到引用源。、錯誤!未找到引用源
4、。是變壓一次側(cè)和二次側(cè)繞組匝數(shù),錯誤!未找到引用源。是勵磁電流。下面通過對外部短路和內(nèi)部短路兩種情況的分析闡述變壓器縱聯(lián)差動保護(hù)的基本原理:(1)外部短路如果變壓器各側(cè)以流入變壓器的電流為正方向,如圖1(a)所示發(fā)生外部短路時流過變壓器的短路電流是從上往下流的,流入差動繼電器中的電流為錯誤!未找到引用源。,即錯誤!未找到引用源。=0,此時差動繼電器不動作。(2)內(nèi)部短路變壓器內(nèi)部發(fā)生短路時,如圖1(b)所示。這時電流實(shí)際方向與規(guī)定的正方向一致,且幅值均較大,流入差動繼電器的電流就等于短路電流,即錯誤!未找到引用源。二錯誤味找到引用源。,差動繼電器可以
5、動作切除故障。錯找到引用源。蘿暹蘋劉引用源。.錯誤!未找到$1摩障。錯誤!未h沖田源。-錯誤味錯誤!源。錯誤!未找到K吳!未找到引用源。錯誤!錯誤!尹闌韌引用源。錯誤!未找至[引用源2未找到引用和。錯誤!未找到引用源。(a)外部短路(b)內(nèi)部短路圖1變壓器縱差保護(hù)原理接線圖3變壓器差動保護(hù)建模與仿真3.1勵磁涌流建模與仿真仿真模型屮的電源、變壓器、負(fù)載參數(shù)如下:電源參數(shù):無窮大功率電源Un=10000V,60H乙變壓器參數(shù):Sn=250MVA,60HZ,—次側(cè)電壓10000V,繞組阻抗8錯誤!未找到引用源。10‘Q,繞組電抗8.4883錯誤!未找到引
6、用源。10「中,二次側(cè)電壓400V,繞組阻抗1.28錯誤!未找到引用源。10"Q,繞組電抗1.3581錯誤!未找到引用源。107H,磁阻200Q,磁抗0.53052Ho負(fù)載:有功功率1MW,感性功率lOOvar,容性功率lOOvar。搭建的勵磁涌流仿真模型如圖2所示。該模型由三相斷路器控制開合閘時間,三相變壓器的副邊繞組開路(即空載),設(shè)置三相斷路器在0.02s時合閘,相當(dāng)于變壓器空載投入運(yùn)行,此時變壓器原邊繞組會產(chǎn)生較大的勵磁涌流。設(shè)置總仿真時間為0.2s,仿真算法采用ode23tb。勵磁涌流的仿真波形如圖3所示。三坪變壓tl(VM)From3Co
7、ntinuouspowvgui圖2勵磁涌流仿真模型廠廠T圖3勵磁涌流仿真波形Ava?at?oaignalo]NwmM3cop?Oatampvt:
8、input1Signalnumber:1OmoliBvQSkjn^lFFTwtfxSowFund;nontnl(6OH^)▼1233THD-^9780%—rrtMvttwioMStwrttamcv??》:。Humoorofcyeiea1iFundamentalfrequency(Hz>:G°Maxfrecjuoncy(Hz>:2-40NydumtfroouencyD?oc>iay?tyio:▼MaxfreQ
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