主要内容

交流微电网中的距离继电保护

这个例子展示了如何在交流微电网中建模距离继电器。继电器块包括阻抗继电器特性和mho继电器特性。通过本例,可以研究阻抗继电器和mho继电器在各种故障情况下的性能。这两种继电器都有接地故障和相相故障两种类型的继电器。

所述阻抗继电器包括定向单元和盲器单元。定向单元确保在指定方向上跳闸,盲器单元避免负载侵占时继电器故障。

交流微电网概述

下图显示了一个带距离继电器和断路器的交流微电网。微电网发电电压为11千伏。三相变压器将源电压降低到400v。

为了隔离输电线路的故障部分,继电器和断路器连接在降压变压器旁边。在传输线的接收端连接一个滞后功率因数为0.95的30 kW感性负载。

继电器块概述

继电器块包括两种继电器特性,阻抗继电器和mho继电器。继电器特性根据继电器的到达范围分为三个区域。傅里叶块估计基本电压和电流信号。

继电器估计从断路器到故障点的线路阻抗。当估计阻抗小于第一区域的可达范围时,继电器触发跳闸信号,没有任何时间延迟。如果估计阻抗小于第二区域的范围,继电器在有限时间延迟后触发跳闸信号。当估计阻抗小于第三区到达时,继电器在延时后触发跳闸信号,延时必须大于第二区延时。

为避免在故障反向跳闸,阻抗继电器由定向单元组成。您可以根据需要设置阻抗继电器的方向。如果估计阻抗落在盲区,阻抗继电器不会跳闸。

本例还实现了带有继承方向单元的mho中继。mho继电器使用自极化参数,如相位和线电压。

电压、电流和估计阻抗图

下图显示了估计阻抗随时间的变化。在传输线的第1扇区发生单相对地(A -g)故障,故障发生时间为0.056秒。为了估计电压和电流信号的基本分量,本例使用全周期傅里叶分析。

单相接地(a-g)故障

单相对地(A -g)故障发生在传输线的1区。

相地阻抗继电器R-X图

下图显示了相地阻抗继电器的R-X图。该图表明,相地阻抗(a-g)减小,并达到区域1。

该图更详细地显示了R-X图。

相地莫霍继电器R-X图

下图显示了相地Mho继电器的R-X图。该图显示,相位对地(a-g)阻抗降低,并达到继电器的1区。

该图更详细地显示了R-X图。

两相故障(a-b)

在传输线的扇区1发生相相(A -b)故障。

相-相阻抗继电器R-X图

下图显示了相-相阻抗继电器的R-X图。该图表明,相-相阻抗(a-b)减小,并达到继电器的1区。

该图更详细地显示了R-X图。

相-相Mho继电器R-X图

下图显示了相-相Mho继电器的R-X图。传输线1扇区发生两相转(A -b)故障。该图表明,相-相阻抗(a-b)减小,并达到继电器的1区。

该图更详细地显示了R-X图。

三相到地故障(a-b-c-g)

输电线路1区发生三相对地故障(A -b-c-g)。下图显示了相-相Mho继电器R-X图上三相对地故障的估计阻抗。该图显示相-相估计阻抗减小,并到达继电器的1区。imshow(“ee_relay_distanceprotection_plot_MhoP2P_RX_Fabcg.png”);

该图更详细地显示了R-X图。你可以看到最终估计的阻抗。

继电器参数配置简介

  • 选择继电器类型,继电器选择-阻抗继电器,Mho继电器,或阻抗& Mho继电器。

  • 基频(Hz)—系统额定频率,单位为Hz,用标量表示。该值必须大于零。

  • 切换时间步长(s)-继电器采样时间,以秒为单位,指定为标量。

  • 最小阈值电压(V)-最小操作阈值电压,单位为伏特。

  • 最小阈值电流(A)-最小操作阈值电流(安培)

  • 行程时间(秒)-跳闸信号的持续时间,以秒为单位。

  • 补偿因子(k0)—接地故障补偿系数。

  • 时延zone2 (s)-第二区继电器跳闸信号延迟时间,以秒为单位。

  • 时延zone3 (s)-第三区继电器跳闸信号延迟时间,单位秒。

  • 1区距离(欧姆)-在欧姆,Mho接力到达第一区。

  • 2区距离(欧姆)- Mho接力到达欧姆的第二区。

  • 3区距离(欧姆)- Mho接力到达第三区,在欧姆。

  • 1区距离(欧姆)-阻抗继电器到达第一区域,欧姆。

  • 2区距离(欧姆)-阻抗继电器到达第二区域,欧姆。

  • 3区距离(欧姆)-阻抗继电器达到第三区,欧姆。

  • 盲罩范围(欧姆)-最小遮挡范围,欧姆。

  • 遮挡角(度)-眼罩角度限制,以度表示。如果阻抗角在之间,继电器不跳闸+布林德角而且布林德角而阻抗大小大于布林德达到

  • 方向单位最小角度(度)-方向单位最小角度,以度为单位。

  • 方向单位最大角度(度)-方向单位的最大角度,以度为单位。只有当估计的阻抗角大于测量值时,阻抗继电器才跳闸方向单位最小角小于方向单位最大角

故障参数配置简介

  • 故障定位——故障点。

  • 故障类型-输电线路中的故障类型如单相对地、两相、两相对地、三相和三相对地故障。

  • 故障相中性电阻(欧姆)-相位差和中性点之间的电阻,单位为欧姆。

  • 故障中性点接地电阻(欧姆)-中性点和地之间的电阻,单位为欧姆。

  • 故障开始时间(ms)—故障启动时间,单位为毫秒。

  • 故障持续时间(ms)—故障持续时间,单位为msec。