电力系统继电保护仿真实验指导书(试用稿)讲解
电力系统仿真实验指导书
电力系统仿真实验指导书
本指导书以电力系统仿真实验为主题,介绍了电力系统仿真实验的
基本原理、实验步骤以及实验注意事项。通过本实验的学习,能够
加深对电力系统仿真的理解,掌握基本的仿真技术和方法,为后续
电力系统相关实验的学习打下基础。
本实验采用仿真软件实现,所需软件主要为MATLAB和SIMULINK。学生需要提前熟悉MATLAB和SIMULINK的基本操作和常用函数,
具备一定的电力系统基础知识。
一、实验原理
电力系统仿真实验是通过电力系统的模型来模拟和控制真实电力系
统的运行,以实现对电力系统的研究和分析。通过仿真实验,可以
1
观察和分析电力系统在不同工况下的运行特性,验证电力系统的稳定性和可靠性,优化电力系统的运行参数等。
电力系统仿真实验的基本原理是将真实电力系统抽象成数学模型,并通过计算机软件来模拟和控制这个数学模型。模型的输入是电力系统的初始条件和外部扰动,输出是电力系统的动态响应和稳态结果。通过对模型输入的控制和模型输出的观测,可以实现对电力系统的研究和分析。
二、实验步骤
1. 确定仿真实验的目标和内容。根据实验要求和实验目标,确定仿真实验的内容和范围。
2. 建立电力系统的数学模型。根据实验要求和实验目标,将电力系
统抽象成数学模型,并确定模型的输入和输出。
2
3. 编写仿真程序。使用MATLAB和SIMULINK等软件,编写仿真程序,实现对电力系统模型的仿真和控制。编写的程序应包括模型的输入和输出控制,仿真参数的设置,仿真结果的观测和分析等。
4. 运行仿真程序。加载仿真程序,设置仿真参数,运行仿真程序,观察仿真结果。
《电力系统继电保护》实验教学大纲(可编辑修改word版)
江西理工大学
《电力系统继电保护》课程实验教学大纲
一、课程管理学院:电气工程其及自动化学院
二、课程管理教研室:电气工程及其自动化
三、课程代码:1500141
四、专业代码:080601
五、本课程教学目的与教学基本要求:
电力系统继电保护课程实验是电气工程及其自动化专业的一门专业实验课,通过本课程的学习,使学生掌握各继电器结构,工作原理,基本特性,掌握电力系统各元件各种常规继电保护基本原理、保护装置构成,为后续课程的学习及毕业后从事专业工作打下坚实坚持。
实验内容包括:各继电器特性实验、常规继电保护实验。要求学生必须熟悉实验所用的各种设备,根据实验目的,实验内容及实验设备拟订实验线路,选择所需设备,确定实验步骤,测取所需数据,进行分析研究,得出必要结论,认真完成实验报告。
六、其他说明(前需后续课程、考核方式等)
前需课程电机学电力系统分析
后续课程电力系统微机保护
考核方式过程检查,结果数据与实验报告相结合考核
七、教材、指导书及参考书目
[1]刘学军编《电力系统继电保护》机械工业出版社
[2]贺家李,宋丛矩. 电力系统继电保护原理.北京:中国电力出版社,2004
[3]郭光荣. 电力系统继电保护.北京:高等教育出版社,2006
八、实验项目一览表
实验室名称:电力系统实验室
课程名称:电力系统继电保护
适用专业:电气工程及其自动化
实验总学时:8
设课方式:课程实验(“课程实验”或“独立设课”二选一)
是否为网络实验:否(“是”或“否”二选一)
批准人:主审人:主撰人:
090514电力系统继电保护实验指导书
继电保护及微机保护实验指导书
湖南大学电气与信息工程学院
2009.5
实验前说明
第一次实验前请仔细阅读第一章,了解实验系统各部分的功能和连接方式。
实验过程中接线切记以下几点:
1. 测试仪上的电流输出应连接到各继电器及多功能微机保护实验装置的电流输入端子上!并注意接好电流公共端!与多功能微机保护实验装置连接时注意把三相电流公共端连在一起后再连接到测试仪电流公共端上!
2. 测试仪的电压输出应连接到各继电器及多功能微机保护实验装置的电压输入端子上!并注意接好电压公共端!
3. 测试仪的开关量信号分清楚开入和开出,不要接错!
4. 实验前必须仔细阅读《TQWX-II微机型继电保护试验测试仪用户手册》(或继电保护信号测试系统软件帮助文件)和《TQDB-II 型多功能微机保护实验装置用户手册》,熟悉TQWX-II微机型继电保护试验测试仪和TQDB-II型多功能微机保护实验装置的操作使用后方可进行实验。
5. 实验电流较大(大于12A)时,测试仪不得长期工作!
6.接线完毕后,必须由另一人检查线路。
第一章概述
一、系统简介:
TQDB-III多功能微机保护与变电站综合自动化实验培训系统采用集成式、开放式的设计思路,覆盖了多个专业多门课程,适合电力系统、电气类、自动化类、电工类专业学生进行研究性、综合性、设计性、开放性实验、课程设计、毕业设计及创新设计。
本实验指导书着重介绍与《电力系统继电保护原理》、《电力系统微机保护》、《变电站综合自动化》课程相关的实验。本实验台可完成:常规继电器特性实验、数字式继电器特性实验及成组微机保护综合实验三大部分。
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实验一电磁型电流继电器和电压继电器实验
一.实验目的
1.熟悉DL型电流继电器和DY 型电压继电器的实际结构,工作原理、基本特性。
2.掌握动作电流、动作电压参数的整定。
二.预习与思考
1.电流继电器的返回系数为什么恒小于1?
2.动作电流(压),返回电流(压)和返回系数的定义是什么?
3.实验结果如返回系数不符合要求,你能正确地进行调整吗?
4.返回系数在设计继电保护装置中有何重要用途?
三.原理说明
DL-20C系列电流继电器和DY-20C系列电压继电器为电磁式继电器。由电磁系统、整定装置、接触点系统组成。当线圈导通时,衔铁克服游丝的反作用力矩而动作,使动合触点闭合。转动刻度盘上的指针,可改变游丝的力矩,从而改变继电器的动作值。改变线圈的串联并联,可获得不同的额定值。
DL-20C系列电流继电器铭牌刻度值,为线圈并联时的额定值。继电器用于反映发电机,变压器及输电线短路和过负荷的继电保护装置中。
DY-20C系列电压继电器铭牌刻度值,为线圈串联时的额定值。继电器用于反映发电机、变压器及输电线路的电压升高(过压保护)或电压降低(低电压起动)的继电保护装置中。
四.实验设备
五.实验内容
1. 整定点的动作值、返回值及返回系数测试
实验接线图1-2、图1-4分别为过流继电器及低压继电器的实验接线。 (1)电流继电器的动作电流和返回电流测试: a .DL-21C 过流继电器在EPL-04组件上(其额定电流为6A ),整定值可以从转动刻度盘上的指针读出(学生也可以拆下玻璃罩子自行调整电流整定值)。
b .根据整定值要求对继电器线圈确定接线方式;
电力系统继电保护实验指导书
实验一电磁型电流继电器实验
一.实验目的
1.熟悉DL型电流继电器的内部结构、工作原理、基本特性。
2.测量电流继电器的动作值及返回值,计算返回系数。掌握测试、调整这些参数的基本方法。
3.了解继电器常开接点和常闭接点的区别,观察接点工作可靠性。
二.原理说明
DL-20C系列电流继电器为电磁式继电器。由电磁系统、整定装置、接触点系统组成。当线圈导通时,衔铁克服游丝的反作用力矩而动作,使动合触点闭合。转动刻度盘上的指针,可改变游丝的力矩,从而改变继电器的动作值。改变线圈的串联或并联,可获得不同的额定值。
DL-20C系列电流继电器铭牌刻度值,为线圈并联时的额定值。继电器用于反映发电机,变压器及输电线短路和过负荷的继电保护装置中。
三.实验设备
序号设备名称使用仪器名称数量
1 控制屏 1
2 EPL-20A 变压器及单相可调电源 1
3 EPL-0
4 继电器—DL-21C电流继电器 1
4 EPL-11 交流电压表 1
5 EPL-11 交流电流表 1
6 EPL-11 直流电源及母线 1
7 EPL-12B 光示牌 1
四.实验内容及步骤
1.机械部分检查、转轴活动部分检查、舌片与电磁铁间隙的检查、弹簧的检查与调整、触点的检查与调整轴承与轴尖的检查。
2. 整定点的动作值、返回值及返回系数测试
实验接线图1-2为过流继电器的实验接线。
(1)电流继电器的动作电流和返回电流测试:
a .选择EPL-04组件的DL-21C过流继电器(额定电流为6A),确定动作值并进行整定。本实验整定值为2.7A及5.4A两种工作状态。
注意:本继电器在出厂时已把转动刻度盘上的指针调整到2.7A,学生也可以拆下玻璃
电力系统继电保护实验指导教材
实验一电磁型电流继电器的特性实验
一. 实验目的
了解电磁型电流继电器的构造、特性,掌握继电器的基本参数(整定电流、返回电流、返回系数)及实验方法。
二. 实验内容
1.观察电磁型电流继电器的结构,熟悉其动作原理,了解继电器的主要参数。
2.接线如图一所示
圏—11臟型电流讎也器实验按线
(1)测定电流继电器的起动电流
a)利用改变继电器的线圈串联或并联,进行整定值范围的选择。当线圈串联时,其
动作值即为刻度盘上所示的值。当线圈并联时,其动作值即为刻度盘上的两倍。
b)测出在其电气线圈串联及并联情况下,继电器的动作电流值。
测起动电流时,调节调压器,使通入继电器的电流均匀增大到串联在电流继电器常开
接点回路中的指示灯刚好亮为止,即,使继电器刚好能动作的最小电流I dz,记入表1中。(2)测定电流继电器的返回电流
待继电器动作后,再调节调压器,降低电流,使通入的电流下降至使指示灯刚好熄灭为止,即,刚好是继电器返回的最大电流,即为继电器的返回电流I re,记入表1中。
(3 )计算返回系数
将测出的I dz、I re,填入表1中,计算出返回系数。
电流继电器的返回系数 K re不应小于0.85。
*3 •继电器的调整方法
(1 )动作值不符合刻度盘时,可按下顺序进行调整:
a)将继电器把手放在最大值,当测出的动作电流值小于盘上数值时,可将舌片的起始位置远离电磁铁的磁极;大于盘上数值时,则应调整左限止杆,将其移近磁极。
b)再将把手放在最小值,测动作电流,由于第一步已将最大值调整到与刻度盘相符满足了要求。若最小值还不符合要求,则可用改变弹簧拉力进行调整一一顺时针移动弹簧使电流减小,反之增大。
电力系统继电保护课程实验指导书
电⼒系统继电保护课程实验指导书
电⼒系统继电保护
实验指导书
王荆中编著
2014年4⽉
⽬录
第⼀章学⽣实验守则 (1)
第⼆章电⼒系统继电保护实验 (5)
实验⼀电流、电压继电器实验............................ . (5)
实验⼆功率⽅向继电器特性实验........................ . (9)
实验三电流速断保护及电压联锁 (11)
实验四⽅向性过流保护 (15)
实验五电流保护综合实验........................... ...... .17 实验六⽅向阻抗继电器特性实验...................... . (21)
实验七负序电压继电器特性测试................ . (25)
实验⼋⾃动重合闸前加速保护实验 (27)
实验九差动继电器特性实验 (31)
实验⼗变压器保护综合实验 (33)
附TQXDB-IB多功能继电保护实验台说明 (37)
第⼀章学⽣实验守则
实验时应保证⼈⾝安全,设备安全,爱护国家财产,培养科学作风。为此,在本实验室应遵守下列守则:
1、严守纪律,按时开始实验。
2、特性实验信号源24V电源和电压源出⼝严禁短接。
3、严禁带电拆线、接线。
4、⾮本次实验⽤的设备器材,未经教师许可不得动⽤。
5、实验中如有异常情况要保持镇定,⽴即停⽌实验,迅速切断电源,
并向教师报告。
6、若⾃⼰增加实验内容,须事先征得教师同意。
7、保持实验室整洁、安静,实验室内不得吸烟、喧哗,乱扔杂物,
实验台上严禁放书包,⾐物。
8、实验结束应先拆电源端接线,后拆除负荷端接线。必须将设备关闭
电力系统继电保护实验指导书
电力系统继电保护实验指导书
RTDB-1电力系统继电保护实验台操作说明
本实验台的工作电源为交流380V三相四线(或三相五线)制,除了设有电源控制屏外,为了更好配合实验在实验台中部增设了五块小控制屏。下面我们逐一做出说明。一、电
源控制屏部分
1.电源控制屏的上部是三相电网或调压相电压指示表、三相进线保险和三相进线指示灯。另外“电网”和“调压”的按钮也在此处,目的更加方便的切换,便于观察电网电压
和调压电压输出。电源控制屏上装有实验指示灯,它是一只直流220V平光/闪光指示灯,
接X1―X3为平光,接X2―X3为闪光,X3接直流负极,做继电器特性实验时,使用平光或闪光由实验效果来决定。
2.电源控制屏中部设有数字显示的交直电压电流表各一组:包括交流电压表一只,测
量范围0~450V,精度0.5级。设有数字交流电流表一只,测量范围0~5A,精度0.5级。
设有数字显示直流电压表一只,测量范围0~500V,精度0.5级。设有直流电流表一只,可
测量0~5A直流电流,精度0.5级。四只表均装有过电流保险作保护,当出现过载测量时,仪表显示为“1”。
3.电源控制屏的下部设有:报警指示灯、报警解除按钮、实验台控制回路的保险、
“起动”“停止”“急停”按钮。当出现紧急情况时按动“急停”按钮,会切断实验台交
流接触器线圈电源,接触器断电,切断实验台输出电源。当出现漏电、过载时实验台保护
回路动作,切断接触器线圈电源并报警,报警灯亮、实验台内部蜂鸣器响,只有消除漏电
或过载,按动解除按钮,重新起动接触器,实验台才能正常工作。中间设有直流电源,指
电力系统继电保护实验指导书
三、功率方向继电器特性实验
(一)实验目的
1.学会运用相位测试仪器测量电流和电压之间相角的方法。
2.掌握功率方向继电器的动作特性、接线方式及动作特性的试验方法。
3.研究接入功率方向继电器的电流、电压的极性对功率方向继电器的
动作特性的影响。
(二)LG-11型功率方向继电器简介
1.电流保护中引入方向判别的必要性
在单侧电源的电网中,电流保护能满足线路保护的需要。但是,在两侧电源的电网(包括单电源环形电网)中,只靠电流定值和动作时限的整定不能完全取得动作的选择性。
现以图3-1所示的两端供电电网为例,分析电流速断保护和过电流保护的行为。
先观察两侧电源的电网上发生短路时,电流速断保护的动作行为。因为电流速断保护没有方向性,所以只要短路电流大于它的整定值就可以动作。从图3-1中可以看出,当k1点发生短路时,4QF的电流速断保护可以动作,5QF也可以动作。如果4QF先于5QF动作,就扩大了停电围。同样,在k2点发生短路时,2QF和5QF可能在电流速断保护作用下,非选择性地动作。
所以,在两侧电源供电的电网中,断路器流过反向电源提供的短路电流时,电流速断保护有可能失去选择性而误动。
再从图3-1(c)分析过电流保护的动作行为。k2点短路时,要求3QF、4QF先于2QF、5QF动作,即要求t2>t3,t5>t4;而在K1、K3点短路时,要求5QF先于4QF动作,2QF先于3QF动作,即要求t4>t5,t3>t2。这是矛盾的,显然是不可能实现的。因为过电流保护的动作时间是不可能随意更改的,所以,在两侧电源供电的电网中,过电流保护也可能失去选择性。
电力系统继电保护实验指导书
电力系统继电保护实验指导书
机电工程学院电气工程教研室
实验一 电磁型电压电流继电器特性实验
1.实验目的
1)了解继电器基本分类方法及其结构。
2)熟悉几种常用继电器,如电流继电器、电压继电器、时间继电器、中间继电器、信号继电器等的构成原理。
3)学会调整、测量电磁型继电器的动作值、返回值和计算返回系数。 4)测量继电器的基本特性。 2.实验内容
1)电流继电器特性实验
电流继电器动作、返回电流值测试实验。 实验电路原理图如图1所示:
图1 电流继电器动作电流值测试实验原理图
实验步骤如下:
(1)按图接线,将电流继电器的动作值整定为1A ,使调压器输出指示为0V ,滑线电阻的滑动触头放在中间位置。
(2)查线路无误后,先合上三相电源开关(对应指示灯亮),再合上单相电源开关和直流电源开关。
(3)慢慢调节调压器使电流表读数缓慢升高,记下继电器刚动作(动作信号灯XD1亮)时的最小电流值,即为动作值。
(4)继电器动作后,再调节调压器使电流值平滑下降,记下继电器返回时(指示灯XD1灭)的最大电流值,即为返回值。
(5)重复步骤(2)至(4),测三组数据。
(6)实验完成后,使调压器输出为0V ,断开所有电源开关。
(7)分别计算动作值和返回值的平均值即为电流继电器的动作电流值和返回电流值。 (8)计算整定值的误差、变差及返回系数。 误差=[ 动作最小值-整定值 ]/整定值
A
~220V
KA +
-
TY1
30Ω 5A 2A
变差=[动作最大值-动作最小值]/动作平均值 100%
返回系数=返回平均值/动作平均值
表1 电流继电器动作值、返回值测试实验数据记录表
电力系统继电保护实验指导书
实验一 阶段式过电流与自动重合闸前加速
一、实验目的
1、熟悉自动重合闸前加速保护的原理与接线。
2、掌握自动重合闸与继电保护的配合形式。
3、理解继电保护与自动重合闸前加速这种配合形式的使用场合。 二、实验说明
重合闸前加速保护是当线路发生故障时,靠近电源侧的保护首先无选择性地瞬时动作,使断路器跳闸,尔后再借助于自动重合闸来纠正这种非选择性的动作。
重合闸前加速保护的动作原理可由图12-1说明,线路X-1上装有无选择性的电流速断保护1和过流保护2,线路X-2上装有过流保护4,ZCH 仅装在靠近电源的线路X-1上。无选择性电流速断保护1的动作电流,按线路末端的短路电流来整定,动作不带延时。过流保护2、4的动作时限按阶梯原则来整定,即t 2>t 4。
图 12-1 自动重合闸前加速保护原理示意图
当任何线路、母线(I 除外)或变压器高压侧发生故障时,装在变电所I 的无选择性电流速断保护1总是先动作,不带延时地将1QF 跳开,尔后ZCH 动作再将1QF 重合。若所发生的故障是暂时性的,则重合成功,恢复供电;若故障为永久性的,由于电流速断已由ZCH 的动作退出工作,因此,此时通过各电流保护有选择性地切除故障。
图12-2示出了ZCH 前加速保护的原理接线图。其中1LJ 是电流速断,2LJ 是过流保护。从该图可以清楚地看出,线路X-1故障时,首先速断保护的1LJ 动作,其接点闭合,经JSJ 的常闭接点不带时限地动作于断路器,使其跳闸,随后断路器辅助触点起动重合闸装置,将断路器合上。重合闸动作的同时,起动加速继电器JSJ ,其常闭接点打开,若此时线路故障还存在,但因JSJ 的常闭接点已打开,只能由过流保护继电器2LJ 及SJ 带时限有选择性地动作于断路器跳闸,再次切除故障。
电力系统继电保护仿真实验指导书
电力系统继电保护
实验指导书
张艳肖编
适用于12级电气工程及其自动化专业
西安交通大学城市学院二○一五年三月
目录
第一部分 MATLAB基础.............................. 错误!未定义书签。
MATLAB简介.................................... 错误!未定义书签。
MATLAB的基本界面............................. 错误!未定义书签。
MATLAB的主窗口............................ 错误!未定义书签。
MATLAB的主窗口............................ 错误!未定义书签。
SIMULINK仿真工具简介......................... 错误!未定义书签。
SIMULINK的启动............................. 错误!未定义书签。
SIMULINK的库浏览器说明..................... 错误!未定义书签。第二部分仿真实验内容........................... 错误!未定义书签。
实验一电力系统故障............................ 错误!未定义书签。
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实验三三段式电流保护.......................... 错误!未定义书签。
实验四线路自动重合闸电流保护.................. 错误!未定义书签。
电力系统仿真实验指导书
故障前
短路电流最大时刻对应的电压、电流
U
I
Ua
Ia
Ub
Ib
Uc
Ic
U0
I0
三相短路
A相接地
AB两相接地
AB两相相间短路
七、实验报告要求
1、给出输电线路故障的仿真模型
变压器T-2的参数:STN2=360MVA,UST2%=14%,KT2=220/121;
线路的参数:l=250km,UN=220K,XL=0.41欧/km,rL=0.07欧/km,线路的零序电抗为正序电抗的5倍。
三、实验仪器设备及耗材
1.每组计算机1台、软件Matlab7.0套。
四、实验原理
1、powergui说明
4、重命名拖出来的模块。命名原则就是能根据名称看出它的功能;尽量简洁;符合行业规定和一般习惯。比如,电压源一般命名为Vs,等效电阻命名为R_eq。
5、旋转模块。选中模块,鼠标右击执行菜单Format\Rotate Block。
6、对各个模块进行参数设置。
电源采用“Three-phase source”,参数设置如图1-4所示,电源E2、E3的A相电势初相位分别为300、600,其他设置与E1相同。
仿真实验方案指导书
第四章 实 验 项 目 介 绍
实验一 电力系统有功功率分布及分析
一、实验简介
本实验采用仿真教学实验系统中的九节点电网模型来进行,该模型有三台发电机与三台双卷变压器各自形成单元接线,高压侧电压220kV ,六条220kV 线路彼此连接形成环网。本实验内容与课程“电力系统稳态分析”第三章“简单电力网络的计算与分析”中第一节的内容、第四章“复杂电力系统潮流的计算机算法”第三节及第四节的部分内容相关,通过本实验,让学生了解电力系统潮流分布中有功功率P 的一些特点。
二、实验目的
首先通过本实验让学生认识及学会应用本仿真教学实验系统,学会对相关电力元件进行简单操作;学会观察电力系统的潮流分布状况,并记住某些元件(节点)的具体潮流值;本实验主要内容是让学生认识电力系统潮流中有功功率P 的分布特点,通过实验操作了解影响有功功率P 分布的因素。 三、实验原理
图1所示为一条线路的等值电路图。假设ij P 和ij Q 为线路ij 的有功及无功潮流,两端节点电压分别为i U 和j U ,其它参数如图所示。则有
假设
1==j i U U , sin ij ij θθ=, cos 1=ij θ,0=ij r 上式可以简化为
式中ij x 是线路电抗。 四、实验内容
1.记录全网各节点电压的幅值及其相角;观察并记录有功P 方向;
2.依据实验要求,按照实验步骤调节发电机的有功功率P 值并记录下变化后的节点电压的幅值及其相角值;观察并记录操作后的有功P 方向;
3.重复以上实验操作步骤,调节负荷的有功功率P 值并记录下变化后的节点电压的
电力系统继电保护实验指导书
电力系统继电保护实验指导书
电力系继电保护实验室
06简装版
华北电力大学(北京)电力工程系
2006年3月
实验一、单侧电源辐射线路电流保护实验。
1、实验目的:
(1)了解电磁型电流继电器和时间继电器的构造、特性,掌握继电器基本参数(电流,时间)的调整方法。 (2)、熟悉单侧电源辐射网线路各阶段式电流保护相互配合工作。 (3)了解继电保护测试仪的功能和使用方法。
2、电磁型电流继电器、时间继电器的调整实验
、电流继电器
(1)、实验接线如图(一) · 熟悉继电器额定参数。 ·按图接线。
·请老师检查接线。
·按附录I 有关章节所述,打开测试仪电源。 ·在测试仪人-机对话界面设置各量。
·测试仪使用方法见附录Ⅰ有关章节(建议用手动试验)
图(一)
(2)、测定DL 型继电器的起动电流:
使继电器线圈串联,整定把手放在最大位置,输入电流从零开始逐步增加,直到继电
器接点闭合。使继电器刚好能动作的最小电流即为动作电流dz I 。
注意:测试过程中电流步长值要适当(0.01A 数量级)。 起动电流可用下列方法进行整定
i) 利用改变继电器的线圈串联或并联,进行整定值范围的选择。当线圈串联时,其动作值的范围即为刻度盘上所示的值。当线圈并联时,其动作值为刻度盘上值的两倍。
ii) 改变弹簧的拉力可进行起动电流的均匀整定。
iii) 要求测出在继电器线圈串联及并联情况下,整定把手放在不同位置时(即刻度最小,刻度中间,刻度最大三个位值)。继电器的动作电流值。 (3)、测定DL 型继电器的返回电流:
待继电器动作后,使通入的电流平滑下降直至使继电器接点返回,此时电流即为继电器的返回电流h I 。
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电力系统继电保护
实验指导书
张艳肖编
适用于12级电气工程及其自动化专业
西安交通大学城市学院二○一五年三月
目录
第一部分MATLAB基础 ................................................................................... - 3 -
1.1 MATLAB简介 .......................................................................................... - 3 -
1.2 MATLAB的基本界面 ........................................................................... - 3 -
1.2.1MATLAB的主窗口 ...................................................................... - 3 -
1.2.2 MATLAB的主窗口 ....................................................................... - 3 -
1.3 SIMULINK仿真工具简介.................................................................... - 4 -
1.3.1SIMULINK的启动 ........................................................................ - 4 -
1.3.2SIMULINK的库浏览器说明........................................................ - 5 - 第二部分仿真实验内容.................................................................................. - 6 - 实验一电力系统故障.................................................................................... - 6 - 实验二电流速断保护.................................................................................... - 9 - 实验三三段式电流保护.............................................................................. - 13 - 实验四线路自动重合闸电流保护.............................................................. - 17 -
第一部分 MATLAB基础
1.1 MATLAB简介
MATLAB是一种适用于工程应用各领域分析设计与复杂计算的科学计算软件,由美国Mathworks公司于1984年正式推出,1988年推出3.X(DOS)版本,1992年推出4.X(Windows)版本;1997年推出5.1(Windows)版本,2000年下半年,Mathworks公司推出了MATLAB6.0版本。随着版本升级,内容不断的扩充,功能更加强大。
MATLAB在国内外的大学中,特别是数值计算应用最广的电气信息类学科中,已成为每个学生都应掌握的工具。
1.2 MATLAB的基本界面
1.2.1 MATLAB的主窗口
1.启动MATLAB
启动MATLAB的方法有很多,下面是最常用的方法。
(1)双击系统桌面的MATLAB图标;
(2)从桌面“开始”→“程序”→“MATLAB”。
启动MATLAB后,如图1-1所示。
图1-1 MATLAB桌面
1.2.2 MATLAB的主窗口
MATLAB的主窗口包含有6个下拉菜单和10个功能按钮,用来进行整体的环境参数的设置,如图1-2所示。
图1-2 MATLAB的主窗口的菜单和功能按钮
1.3 SIMULINK仿真工具简介
Simulink是Mathworks公司开发的MATLAB仿真工具之一,其主要功能是实现动态系统建模、仿真与分析。Simulink下有很多专用功能模块,如航空航天模块库(Aerospace Blockset)、通信模块库(Communication Blockset)、神经网络模块库(Neural Network Blockset)、电力系统模块库(SimpowerSystems)等。其中电力系统模块库对用于电路、电力电子系统、电机系统、电力传输等过程的仿真分析。
功能强大的SimpowerSystems和Simulink同时使用将使一些复杂的、非线性的系统建模与仿真变得非常容易。它包括7个子模块库:电源(Electriial Sources)子库里有单/三相交流电压源、单相电流源、直流电压源、受控源等,元件子库(Elements)有各种支路、负载和开关、变压器等主要电力设备元件,附加子库(Extra Library)汉纳有各种附加的控制、测量模块和特殊变压器等模块,电机子库(Machines)有异步、同步、控制等各种电机,测量子库(Measurement)含有电压电流和阻抗等测量元件,电力电子子库(Power Electronics)里有Gto、IGBT、Mosfet、Thyristor各种电力电子元器件等。
利用SIMULINK对系统进行仿真与分析, 在进入虚拟实验环境后, 不需要书写代码,
只需使用鼠标拖动库中的功能模块并将它们连接起来, 按照实验要求修改各元器件的参数。通过虚拟实验环境建立实验仿真电路模型, 可使一些枯燥的电路变得有趣味, 复杂的波形变得形象生动, 使得各种复杂的能量转换过程比较直观地呈现在学生面前。以下采用Matlab 来仿真电力电子技术课程中的传统实验, 和传统的硬件实验对比, 此实验方法有很大优越性。
在SIMULINK仿真环境下,运用Power System Blockset的各种元件模型建立电力电子电路的仿真模型,并对其进行仿真研究。
1.3.1SIMULINK的启动
启动SIMULINK有以下三种方法:
(1)在MATLAB的命令窗口中输入“simulink”,按Enter键,就可以打开SIMULINK 的库浏览器,如图1-3所示。