《电力系统继电保护》课程用输电线路PSCAD模型说明

山东大学本科继电保护课程PSCAD模型（线路保护用）刘世明刘世明刘世明刘世明2010-7-28由学生上网下载PSCAD的教学版本，运行本模型，可以演示线路故障前后电流、电压特性，尝试电流保护、距离保护、纵联保护等算法和逻辑。电流速断保护电流速断保护电流速断保护电流速断保护PSCAD建模参数设置电源一参数设置电源一参数正序阻抗（小运行）正序阻抗（大运行）零序阻抗（小运行）零序阻抗（大运行）线电压有效值传输线T1传输线T1传输线T2传输线T2由于短路故障发生在T1T2之间，因此通过调整T1T2的线路长度值即可模拟在线路任意一点短路故障的情况。短路故障可以设置的参数有三相、两相、单相、接地与否、接地电阻的阻值。传输线T1T2参数选择贝瑞龙模型传输线T3传输线T3传输线T3参数选择贝瑞龙模型电源2设置正序阻抗（小运行）正序阻抗（大运行）零序阻抗（小运行）零序阻抗（大运行）线电压有效值快速傅里叶转换FFT模块Va为保护处A相电压的原始波形经过快速傅里叶转换后，分成基波、1次谐波、2次谐波等共7个波形。经过数据选择器选择第一个波形即基波的波形，基波的有效值输出为MagVa。Ph为含有7个波形的相位值，同样只选择基波的相位，输出为PhVa。保护处的其他电压电流的有效值、相角同理可得。调整T1T2线路长度即可调整短路位置处于线路的百分比位置kVkA10%20%30%40%50%60%70%80%90%Ua66.421117.439158.686193.228222.794248.617271.647293.406312.623Ub76.231133.557178.780215.781246.931273.757297.545318.053338.647Ia4.5704.2173.9213.6653.4413.2423.0622.8982.749Ib4.5444.1193.7813.5003.2623.0552.8732.7102.563两相短路接地金属性最小运行方式不同短路位置处的保护安装处电流位置kVkA10%20%30%40%50%60%70%80%90%Ua64.736117.721161.981199.693232.125260.640285.645310.404331.921Ia6.7586.1355.6155.1724.7904.4564.1583.8943.656三相短路接地金属性最大运行方式不同短路位置处的保护安装处电流两种运行方式短路电流曲线零序电流保护零序电流保护零序电流保护零序电流保护IaIbIc分别为保护处的三相电流此模块的功能是将三个电流波形相加并取其有效值此值便是零序电流有效值单相短路接地金属性10%故障位置两相短路接地金属性10%故障位置三相短路接地金属性10%故障位置两相短路不接地10%故障位置距离保护距离保护距离保护距离保护上图实现的运算为即的实部即的虚部后面接阻抗继电器当复平面上的点在圈内则使得BRKmho输出1其中（忽略接地电容）取0.95则因此mho阻抗继电器的圆心为半径为45.45538142位置0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%R0.0533.0106.1809.52013.02016.67020.42024.24028.04531.796X5.91218.95038.22057.88077.98098.440119.260140.540162.125183.960A相单相短路接地金属性不同短路位置处的测量阻抗值位置kVkA0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%R1.7508.77016.57523.79030.54037.05043.30049.48555.57861.660X4.80811.47022.22032.65042.90053.10063.28073.60084.12094.890AB两相短路接地金属性不同短路位置处的A相测量阻抗值位置kVkA0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%R-1.648-6.046-12.170-18.178-24.140-30.060-35.840-41.610-47.340-53.040X4.90115.61029.99843.59556.75069.62082.14094.760107.400120.160AB两相短路接地金属性不同短路位置处的B相测量阻抗值位置kVkA0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%R00.28150.5450.8501.1401.4201.7102.0302.3502.690X3.85009.56819.16028.82038.54048.45058.47068.67079.10089.810ABC三相短路接地金属性不同短路位置处的测量阻抗值纵联电流差动保护纵联电流差动保护纵联电流差动保护纵联电流差动保护实现实现单相接地金属性短路T1长度363KM短路处于被保护线路外部在保护安装处的前端IaIa1分别表示Im和In即MN侧的电流IrIres差动电流与制动电流短路处于被保护线路外部在保护安装处的后端IrIres差动电流与制动电流短路处于被保护线路外部在保护安装处的后端并且T1=181.5KM即相隔保护安装处181.5kmIrIres差动电流与制动电流短路处于被保护线路内部调整T1T2距离实现短路位置的变化下列图为在不同短路位置处的IrIres关系图0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%