武汉大学电气学院继电保护实验报告.pdf

电气工程学院 《继电保护仿真实验》报告 姓名： 吕知彼 学号： 2013301610345 班级： 2013 级3 班 2016 年6 月 一．线路距离保护数字仿真实验 1. 实验预习 电力系统线路距离保护的工作原理，接地距离保护与相间距离保护的区别，距离保 护的整定。 2. 实验目的 仿真电力系统线路故障和距离保护动作。 3. 实验步骤 （1）将dist_protection 拷到电脑，进入PSCAD 界面; （2 ）打开dist_protection; （3 ）认识各个模块作用，找到接地距离保护和相间距离保护部分； （4 ）运行。 4. 实验记录 （1）断路器B1 处保护的包括故障瞬间及断路器断开瞬间的三相测量电压、电流； 故障瞬间电压Vs 波形： 放大后的波形： 故障瞬间电流Is 波形： 放大后的波形： （2 ）各个接地距离、相间距离保护测量阻抗的变化。 在dist_relay 模块中找到显示接地距离、相间距离保护测量阻抗和整定阻抗的两个XY Plot ，利用Plot 右侧的滑竿可以清楚看到测量阻抗与整定阻抗的关系。注意记录的Plot 要显 示整个运行期间测量阻抗与整定阻抗的关系。 接地距离保护： 放大后的结果： 相间距离保护： 放大后的结果： 由所学知识可知：当测量阻抗落入整定阻抗特性内则保护动作。 （1） dist_protection 初始所设是何故障，由何种距离保护动作； 因为测量阻抗没有落入接地距离保护整定圆内，而是落入了相间距离 保护整定圆内，故可以判定为发生故障为BC 相间短路，由相间距离保护 动作。 查看故障设置可知，保护动作正确。 （图中3 和5 的标注反了，3 应为BCG 短路故障，5 应为BC 短路故障） （2 ） 示例中I 段整定阻抗是否与教材所授（教材3.106 式）一致，整定阻抗的 阻抗角是否为线路阻抗角; 故障点左端线路参数为： 故障点右端线路参数为： 则线路总阻抗大小： Z=R+jX =(3.217+0.357)+j (45.699+5.078)=3.574+j 50.777 Ω 则线路阻抗角为θ=85.974°； 整定圆设置： 整定圆的半径R=32 圆心为（5.5，31.5 ），则Zset=2(5.5+j31.5)= 11+J63 Ω; 整定阻抗角特殊符号φ=80.1°； 如果取可靠系数为0.85 ，距离一段的整定阻抗为Zset 1=0.85*（3.574+J50.777 ） =3.038+J43.160 Ω。故可得示例中 I 段整定阻抗与教材所授不一致，整定阻抗的 阻抗角不为线路阻抗角。 6．（1）按教材所授重新设置I 段整定阻抗，要求整定阻抗的阻抗角为线路阻抗角； 取可靠系数为0.85 ，距离一段的整定阻抗为Zset 1=0.85* （3.574+j 50.777 ）， 即为3.038+j 43.160 Ω。根据整定阻抗与圆心和半径的关系可知，方向圆圆心为 (3.308/2,43.160/2 ）= （1.519，21.580 ） 半径R= (1.519*1.519+21.58*21.58)^0.5=21.633 。 在上述计算修改整定值： 接地距离保护： 放大后： 相间距离保护： 放大后： 改变以后如果不改变线路故障位置，测量阻抗未进入方向圆，故障位置位于 线路90%处，保护正确不动作。 （2 ）改变线路故障位置，使B1 断开。 根据上面（1）的I 段整定可知，距离保护I 段可以保护线路全长的85%，所以将故障 位置设为距离B 1 为70km 处，若以上设置正确，则保护I 段应动作。 设置如下： 仿真结果为：