电流保护matlab仿真毕业设计方案.doc

目 录1 引言12 MATLAB及其模块简介22.1 MATLAB编程基本22.2 M文献及M函数32.3 SIMULINK简介32.4 S-FUNCTION简介53 线路继电保护基本原理83.1 整定基本规定83.2 保护整定原则104 线路继电保护仿真184.1 保护仿真软件概述184.2 仿真设计环节194.3 线路单相自动重叠闸电流保护仿真194.4 线路三段式电流保护仿真275 仿真成果分析365.1 线路单相自动重叠闸电流保护仿真成果分析365.2 线路三段式电流保护仿真成果分析376 总结38致 谢40参照文献411 引言本设计题目是线路继电保护整定计算MATLAB仿真，涉及对电力系统线路整定计算仿真和故障仿真研究。输电线路是电力系统中重要电气设备。不同地区、不同类型发电和配电设备都是通过它连接起来，构成电力系统网络。它安全运营直接关系到电力系统发电、供电和配电稳定运营。随着当代电力系统继电保护日益发展采用计算机仿真办法来分析研究电力系统继电保护是解决此类工程问题一种有效手段。MATLAB语言是当前国际上流行一种演算纸式编程语言，它具备强大矩阵分析与运算功能，并且是一种开放环境。其中SIMULINK就是为MATLAB开发一种先进控制系统仿真工具软件，它具备模块化、可重载、可封装、面向构造图编程及可视化等特点，可大大提高系统仿真效率和可靠性。咱们可以运用工具箱中元件模型，结合电力系统中基本原理，搭建输电线路模型，继而设立各种电力系统故障进行分析和调试，以期为电力系统线路故障故障仿真提供有力依照。在线路继电保护整定计算仿真方面，咱们使用了SimuLink和SimPowerSystems工具箱，它惯用于电力系统各个方面仿真。例如MATLAB 被用于发电机、变压器、线路和负荷等元件建模和仿真，在输电线路研究中，有运用Matlab对输电线路进行故障定位数字仿真研究。在继电保护仿真中也应用到了Matlab，如基于Matlab 开发平台继电保护仿真系统。本设计重要针对线路继电保护三段式电流保护和零序电流保护进行仿真研究。运用MATLAB和线路继电保护内容，使用SimuLink和SimPowerSystems工具箱，搭建了一种线路整定计算和故障仿真模型。在系统中设定不同故障点，分别进行了相应仿真，且与线路整定计算值相配合，做到有选取性动作，对仿真成果进行分析。本文第1某些为前言，简介了本次设计重要思路。第2某些简介了Matlab基本和在设计中所用到知识。第3某些是线路继电保护基本原理等基本理论知识。第4某些中对线路继电保护仿真中模型构成、参数设定及故障发生时保护装置动作状况作了详细阐明。并简介了所设计线路继电保护仿真与整定计算值配合。第5某些对仿真实验成果进行了分析，不同层面做出分析，对于在整个设计过程不同阶段也做出详细分析。在本文第6某些中总结了本次设计并给出了结论。其中涉及道谢词，参照文献等。本次毕业设计在张龙斌教师指引下完毕。2 Matlab 及其模块简介本章简朴简介了本次设计用到Matlab 知识，一方面简介Matlab 软件编程基本知识，再对计算机实现线路继电保护整定计算仿真设计中用到仿真模块来源、功能、参数等进行简介。2.1 MATLAB 编程基本2.1.1 变量和数学运算一方面从Matlab数学运算开始阐明。例如要计算1+2+3 及110+210+310 这两个算式，接在提示符号之后是要键入算式，Matlab将计算成果以ans显示。2.1.2 数组和数据Matlab运算事实上是以数组（array）及矩阵（matrix）方式在做运算，而这两者在Matlab基本运算性质上是不同，数组强调元素对元素运算，而矩阵则采用线性代数运算方式。在声明一种变量为数组或是矩阵时，如果是要个别输入元素，需要用中括号将元素置于其中。数组由一维元素构成，而矩阵由多维元素构成。在简介矩阵运算之前一方面简介几种特殊矩阵。Zeros函数生成元素皆为0 矩阵；ones 函数生成元素皆为1 矩阵，eye生成一种单位矩阵，之因此称为eye是取其发音与本来单位矩阵符号相似，而又避免与复数定义中虚部所用符号i混淆，因此改以eye代替。上述三个函数使用语法都相似，如zeros（m）可以产生一种mm 正方矩阵，而zeros（m，n）产生是mn矩阵。也可以使用这三个函数将一种mn 矩阵本来元素所有取代成为0，1 或是单位矩阵值，但是要加上size指令来指出其矩阵大小是mn，因此语法为：zeros（size（A）其中A为本来矩阵2.2 M文献及M函数Matlab程序大体分为两类：M脚本文献（M-Script）和M函数（M-Function），它们均是普通ASCII 码构成文献。M脚本文献中包括一组有Matlab语言所支持语句，它类似DOS下批解决文献。它执行方式很简朴，顾客只需在Matlab提示符下输入该M文献文献名，这样Matlab就会自动执行该M文献中各条语句，并将成果直接返回到Matlab工作空间。使用M函数格式变成是Matlab程序设计主流。MatlabM函数是有function语句引导，其基本格式如下：Function 返回变量列表=函数名(输入变量列表)注释阐明语句段，由%一道输入、返回变量格式检测函数体语句这里输入和返回变量实际个数分别有nargin和nargout两个Matlab保存变量来给出。只要进入该函数，Matlab就将自动生成这两个变量，无论是佛直接使用这两个变量。如果返回变量多于一种，则应当用方括号括起来。输入变量和返回变量之间用括号分隔。注释语句段每行语句都应当由百分号引导，百分号背面内容不执行，只起注释作用。顾客采用help 命令则可以显示出来注释语句段内容。此外、原则变量树木检测也是必要。如果输入或返回变量格式不对的，则应当给出相应提示。此外，由于Matlab是一中注释性语言，因此虽然在某个或某些函数中存在语法错误，如果没执行到该语句时也许就不会发现该错误，这在严格程序设计中是不容许。要检查某目录中所有M函数语法错误，一方面应当用cd命令进入该目录，然后运营pcode*命令进行伪代码转换。由于该命令会将Matlab函数转换成伪代码，而在转换过程中该程序将自动翻译每一条语句，因此一旦发既有语法错误，将会停止翻译，给出错误信息。改正了该语法错误后，再重新执行pcode命令，直到没有错误为止。这样会保证目录下所有程序不具有语法错误。2.3 SIMULINK简介Simulink是以工具库形式挂接在Matlab上，不能独立运营，只能在Matlab环境中运营。Simulink是一种用来对动态系统进行建模、仿真和分析软件包，它支持持续、离散或两者混合线性和非线性系统，也支持具备各种采样速率多速率系统。Simulink是由模块库、模型构造及指令分析、演示程序等几某些构成。Simulink提供了用方框图进行建模图形接口。模块框图是动态系统图形显示，由一组称为模块图标构成，模块之间采用连线联接。每个模块代表了动态系统某个单元，并且产生一定输出。模块之间连线表白模块输入端口与输出端口之间信号连结。模块类型决定了模块输出与输入、状态和时间之间关系。一种模块框图可以依照需要包括任何类型模块。模块代表了动态系统某个功能单元，每个模块普通涉及一组输入、状态和一组输出等几种某些。Simulink模块基本特点是参数化，许多模块都具备独立属性对话框，在对话框中顾客可以定义模块各种参数。Simulink包括Sinks（输出方式）、Source（输入源）、Continuous（持续环节）、Nonlinear（非线性）、Discrete（离散环节）、Signals & System（信号与系统）、Math（数学模块）和Functions& Tables（函数和查询表）等子模型库。SIMULINK 在诸如Communication Toolbox，Nonlinear Control Design Blockset，Power System Blockset 等工具箱配合下，还可以完毕对诸如通行系统、非线性控制系统、电力系统建模、分析和仿真。设计中使用模块本设计中共使用了位于Simpowersystems模块库，和Simulink模块库中29 个不同模块。分别为：1）位于Simpowersystems模块库中： 断路器模块(break)， 线路模块(Series RLC Branch block)， 电流测量器模块(Current Measurement block)， 交流电压源模块(AC Volatge block)，三相故障模块（Three-Phase Fault block）， 傅利叶变换模块（Fourier block），万用表模块（Multimeter block），接地模块（Ground(input/output) block），2）位于Simulink模块库中： 到工作空间模块（To Workspace block）， 输入端口模块（In1 block）， 输出端口模块（Out1 block）， 示波器模块（Scope block）， 常数模块（Constant block）， 乘法模块（Product block）， 继电器模块（Relay block）， 加法模块（SUM block）， 使能子系统模块（Enable Subsystem block）。2.4 S-FUNCTION简介Simulink 为顾客提供了许多内置基本库模块，通过这些模块进行连接而构成系统模型。对于那些经常使用模块进行组合并封装可以构建出重复使用新模块，但它依然是基于Simulink 本来提供内置模块。而Simulink s-function是一种强大对模块库进行扩展新工具。2.4.1 S-Function概念1）s-function 是一种动态系记录算机语言描述，在MATLAB里，顾客可以选取用m文献编写，也可以用c或mex文献编写，在这里只给人们简介如何用m文献编写s-function。2）S-function 提供了扩展Simulink模块库有力工具，它采用一种特定调用语法，使函数和Simulink解法器进行交互。3）S-function 最广泛用途是定制顾客自己Simulink模块。它形式十分通用，可以支持持续系统、离散系统和混合系统。2.4.2 建立M文献S-Function使用模板文献：sfuntmp1. m1) 该模板文献位于MATLAB根目录下toolbox/simulink/blocks目录下。2) 模板文献里s-function构造十分简朴，它只为不同flag值指定要相应调用m 文献子函数。例如当flag=3时，即模块处在计算输出这个仿真阶段时，相应调用子函数为sys=mdloutputs(t,x,u)。3) 模板文献使用switch语句来完毕这种指定，固然这种构造并不唯一，顾客也可以使用if语句来完毕同样功能。并且在实际运用时，可以依照实际需要来去掉某些值，由于并不是每个模块都需要通过所有子函数调用。4) 模板文献只是Simulink为以便顾客而提供一种参照格式，并不是编写s-function语法规定，顾客完全可以变化子函数名称，或者直接把代码写在主函数里，但使用模板文献好处是，比较以便，并且条理清晰。5) 使用模板编写s-function，顾客只需把s-函数名换成盼望函数名称，如果需要额外输入参量，还需在输入参数列表背面增长这些参数，由于前面4个参数是simulink调用s-function时自动传入。对于输出参数，最佳不做修改。接下去工作就是依照所编s-function要完毕任务，用相应代码去代替模板里各个子函数代码即可。6) Simulink 在每个仿真阶段都会对s-function进行调用，在调用时，Simulink会依照所处仿真阶段为flag传入不同值，并且还会为sys这个返回参数指定不同角色，也就是说尽管是相似sys变量，但在不同仿真阶段其意义却不相似，这种变化由simulink自动完毕。7) m文献s-function可用子函数阐明如下：mdlInitializeSizes：定义s-function模块基本特性，涉及采样时间、持续或者离散状态初始条件和sizes数组。mdlDerivatives：计算持续状态变量微分方程。mdlUpdate：更新离散状态、采样时间和主时间步规定。mdlOutputs：计算s-function输出。mdlGetTimeOfNextVarHit：计算下一种采样点绝对时间，这个办法仅仅是在顾客在mdlInitializeSizes里阐明了一种可变离散采样时间。mdlTerminate：实现仿真任务必要结束。8) 概括说来，建立s-function可以提成两个分离任务：9) 初始化模块特性涉及输入输出信号宽度，离散持续状态初始条件和采样时间。10) 将算法放到适当s-function子函数中去。定义s-function 初始信息1) 为了让Simulink辨认出一种m文献s-function，顾客必要在s-函数里提供关于s-函数阐明信息，涉及采样时间、持续或者离散状态个数等初始条件。这一某些重要是在mdlInitializeSizes子函数里完毕。2) Sizes数组是s-function函数信息载体，它内部字段意义为：NumContStates：持续状态个数（状态向量持续某些宽度）NumDiscStates：离散状态个数（状态向量离散某些宽度）NumOutputs： 输出变量个数（输出向量宽度）NumInputs：输入变量个数（输入向量宽度）DirFeedthrough：有无直接馈入NumSampleTimes：采样时间个数3) 如果字段代表向量宽度为动态可变，则可以将它们赋值为1。4) 注意DirFeedthrough是一种布尔变量，它取值只有0和1两种，0表达没有直接馈入，此时顾客在编写mdlOutputs子函数时就要保证子函数代码里不浮现输入变量u；1表达有直接馈入。5) NumSampleTimes表达采样时间个数，也就是ts变量行数，与顾客对ts定义关于。6) 需要指出是，由于s-function会忽视端口，因此当有各种输入变量或各种输出变量时，必要用mux模块或demux模块将各种单一输入合成一种复合输入向量或将一种复合输出向量分解为各种单一输出。输入和输出参量阐明1) S-function默认4个输入参数为t、x、u 和flag，它们顺序不能变动，代表意义分别为：t：代表当前仿真时间，这个输入参数通惯用于决定下一种采样时刻，或者在多采样速率系统中，用来区别不同采样时刻点，并据此进行不同解决。x： 表达状态向量，这个参数是必要，甚至在系统中不存在状态时也是如此。它具备很灵活运用。u：表达输入向量。2) flag：是一种控制在每一种仿真阶段调用哪一种子函数参数，由Simulink 在调用时自动取值。3) S-function默认4 个返回参数为sys、x0、str和ts，它们顺序不能变动，代表意义分别为：sys：是一种通用返回参数，它所返回值意义取决于flag值。x0： 是初始状态值（没有状态时是一种空矩阵），这个返回参数只在flag值为0时才有效，其她时候都会被忽视。str：这个参数没有什么意义，是MathWorks公司为将来应用保存m文献s-function必要把它设为空矩阵。ts：是一种m2矩阵，它两列分别表达采样时间间隔和偏移。2.4.3 模块封装与测试：将该程序以文献名*.m存盘，编好S 函数后，就可以进行封装和测试了，向模型编辑窗口中添加S-FUNCTION模块，双击该模块，打开参数设立对话框，在其中输入M文献名和顾客定义参数。选取该模块，按CTRL+M或右键单击该模块。从弹出快捷菜单中添加顾客定义变量参数。在Initalzation页中对变量初始化在Documentation页中添加模块阐明和协助文档，其详细操作与子系统封装类似。可以封装该S函数，从而设计出相应参数输入对话框，选取S函数模块，打开其封装编辑器，在Parameters页中添加顾客定义变量参数。S函数模块被封装后，双击它，则有模块参数对话框。能有附加参数一种提示。3 线路继电保护基本原理3.1 整定基本规定电力系统运营中，也许发生各种故障和不正常运营状态，最常用同步也是最危险故障是发生各种类型短路。当系统发生故障或不正常运营状态时，都会危及系统安全，引起事故，有时还也许导致人身和设备安全事故。电力系统故障一旦发生，必要迅速而有选取性地切除故障元件，这依赖于继电保护装置对的动作。而当系统发生不正常运营状态时候，应当只发出告警信号，或依照危害限度规定一定延时再切除故障元件，以免暂短运营波动导致不必要动作和干扰引起误动。因而，合理地选取保护方式和对的地进行继电保护整定计算，对保证电力系统安全运营有非常重要意义。 选取保护方式时，但愿全面满足继电保护可靠性、选取性、敏捷性和速动性四项基本规定。继电保护可靠性是指继电保护装置规定保护范畴内发生了它应当动作故障时，它不应当回绝动作，而在任何其她保护不应当动作状况下，则不应当误动作。继电保护选取性则是指一方面由故障设备或线路自身保护切除故障，当故障设备或线路自身保护或断路器拒动时，才容许由相邻设备、线路保护或断路器失灵保护切除故障。为了保证选取性，对相邻设备和线路有配合规定保护和同一级保护内有配合规定两元件，其敏捷系数和动作时间，在普通状况下应互相配合。继电保护敏捷性指对于其保护范畴内发生故障和不正常运营状态反映能力。满足敏捷性规定保护装置应当是在事先规定保护范畴内故障时，无论短路点位置、短路类型如何，以及短路点与否有过渡电阻，都能敏锐感觉，对的反映。保护装置敏捷性，通惯用敏捷系数来衡量。继电保护速动性指发生故障时，应力求保护装置能迅速动作切除故障。继电保护整定，重要考虑继电保护选取性和敏捷性。对于方向保护，相邻线路配合动作值和动作时间都要互相配合，以满足选取性和敏捷性规定。 电力系统安全运营是一种综合整体，继电保护与电网接线方式以及调度运营密切有关。合理电网构造是电力系统安全稳定运营基本，继电保护装置能否发挥积极作用，与电网构造和电力设备布置与否合理有密切关系，因而必要把它们作为一种有机整体统一考虑，全面安排，对严重影响继电保护装置保护性能电网构造和电力设备布置，应限制使用。 电力系统中继电保护是按断路器配备装设，因而继电保护必要按照断路器分级进行整定。继电保护分级是按保护正方向来划分，规定按保护正方向各相邻上、下级保护之间实现配合协调，以达到选取性目。这是继电保护整定配合总原则。依照继电保护及安全自动装置技术规程、3110kV电网继电保护装置运营整定规程、大型发电机变压器继电保护整定计算导则、220500kV电网继电保护装置运营整定规则、电力系统继电保护来实现保护原则。继电保护整定原则：3110kV电网继电保护，应当满足可靠性、选取性、敏捷性及速动性四项基本规定：3.1.1 可靠性可靠性由构造合理、质量优良继电保护装置和符合规程规定运营维护与管理来保证。3.1.2 选取性选取性是指：一方面由故障设备或线路自身保护切除故障，当故障设备或线路自身保护或断路器拒动时，才容许由相邻元件保护或断路器失灵保护动作切除故障。3.1.3 敏捷性由于有速动性规定，继电保护定值应保证在其保护范畴内有规定敏捷系数。3.1.4 速动性依照继电保护及安全自动装置技术规程，如线路短路使发电厂厂用母线或重要顾客母线电压低于额定电压50%60%时，应迅速切除故障。因而，继电保护配备和整定计算应保证迅速切除各种类型故障。3.2 保护整定原则3.2.1 三段式电流保护10kV、35kV线路配三段式（阶段式）电流保护整定计算原则：依照继电保护装置整定详细规定：3.2.1.1 电流速断保护a、按躲过本线路末段最大三相短路电流整定。 = 3-1 式中：动作电流；可靠系数，可取1.3；线路末端最大三相短路电流。b、敏捷度校验：电流速断保护应校核被保护线路出口短路敏捷系数，在常用运营大方式下，线路出口（即母线处）三相短路敏捷系数不不大于1时即可投运。c、动作时限：t=100ms。 注：（速断保护动作时间取决于继电器自身固有动作时间，普通不大于10ms。考虑到躲过线路中避雷器放电时间为4060ms，普通加装一种动作时间为6080ms保护出口中间继电器，一方面提供延时，另一方面扩大触电容量和数量。）3.2.1.2 限时电流速断保护a、保护线路全长，按躲过下级相邻线路电流速断最大保护范畴整定。为了保证速断保护能精确及时动作 3-2式中：启动电流。 可靠系数，可取1.2。 电流速断保护动作电流。b、 敏捷度校验： = 3-3式中：最小运营方式下保护范畴内发生金属性短路时故障参数计算值。 保护装置动作参数值。 1.31.5。注：敏捷系数不不大于1因素是考虑也许会浮现某些不利于保护启动因素，为使保护依然可以动作，就要留有一定裕度。c、（1）、动作时限： =+t；t=0.30.5。 （2）、动作时限：=+t；当敏捷系数不能满足规定期使用此式。式中：下级限时速断时限。当校验敏捷度不满足规定期， 动作时限：=+t3.2.1.3 定期限过电流保护a、按躲过最大负荷电流整定。当无事故过负荷电流时候，采用线路导线载流量来计算。 = 3-4式中：可靠系数，取1.3； 最大负荷电流。b、敏捷度校验：近后备校验= 3-5远后备校验 = 式中：最小运营方式下保护范畴内发生金属性短路时故障参数计算值。 保护装置动作参数值。近后备保护范畴要不不大于等于1.3-1.5，远后备保护范畴要不不大于等于1.2。c、动作时限：t为从线路末端为零起每向上一级线路就加一种t。3.2.2 距离保护A 相间距离保护I段：a 为了保证保护动作选取性，当被保护线路无中间分支路时，相间距离保护I段按躲过本线路末端故障整定，普通可按被保护线路正序阻抗80%85%计算。 = 3-6式中：距离保护I段整定阻抗； 可靠系数，取0.80.85； 本线路正序阻抗，是线路茬高度。动作时限：t=0s。b 单回线送变压器终端方式，送电侧保护进一步受端变压器整定。 =+ 3-7式中：距离保护I段整定阻抗； 可靠系数，取0.80.85； 0.7； 为终端变压器并联等值正序阻抗。动作时限：t0s。B 相间距离段应能保护线路全长，详细整定计算办法如下：a 与相邻线路相间距离I段配合。=（+） 3-8 式中： 可靠系数，取0.80.85； 被保护线路阻抗； 相邻线路距离保护I段整定阻抗。敏捷系数校验： =/1.25. 3-9动作时限：=t动作时，t=0.30.5。b 按保证本线路末端故障，保护敏捷系数整定。= 3-10式中：被保护线路末端故障，保护敏捷度。 当线路长度为20km如下时，不不大于1.5； 当线路长度为2050km时，不不大于1.4； 当线路长度为50km以上时，不不大于1.3。动作时限计算同a。c 与相邻变压器迅速保护相配合； =（+） 3-11式中：可靠系数，取0.80.85； 被保护线路阻抗； 为相邻变压器阻抗。动作时限：t.d 与相邻线路相间距离段配合。=（+） 3-12式中：可靠系数，0.80.85； 为本线路阻抗； 0.8；可靠系数； 为最小分支系数； 为相邻线路相间距离II段动作阻抗； 动作时限：=+t；为相邻线路距离II段动作时间。C 相间距离保护：a 与相邻线路相间距离段配合；= 3-13式中：可靠系数，0.80.85； 为本线路阻抗； 为最小分支系数； 为相邻线路距离段动作阻抗。动作时限：（1）、保护范畴伸出相邻变压器其她各侧母线时，+t; (2)、保护范畴伸出变压器其她各侧母线时，+t。式中：为相邻线路重叠后不经振荡闭锁距离II段动作时间； 为相邻变压器相间短路后备保护动作时间。敏捷度校验：作为近后备时=/1.5；作为远后备时1.2.b 与相邻变压器电流、电压保护配合整定； = 3-14式中：电流、电压保护最小保护范畴相应阻抗值。动作时限：=+t。 为相邻变压器相间短路后备保护动作时间。c 与相邻线路距离段配合；= 3-15式中：=0.80.85；可靠系数； 为相邻线路距离段动作阻抗。动作时限：=+t。 为相邻线路距离III段动作时间。d 躲过最小负荷阻抗； 若采用全阻抗特性，则整定值为= 3-16式中：按实际最不利系统频率下阻抗元件所见到事故过负荷最小负荷阻抗（应配合阻抗元件实际动作特性进行检查）整定； 可靠系数，普通取1.2-1.25 电机自启动系数，取1.5-2.5 阻抗测量元件（欠量动作）返回系数，取1.15-1.25。3.2.3 线路重叠闸在电力系统故障中，大多数故障是送电线路故障。运营经验表白，架空线路故障大都是某些瞬时性故障，如雷电引起绝缘子表面闪络，大风引起碰线，鸟类或是树枝等物体落在导线上引起短路等，在线路被继电保护迅速断开后来，电弧及时熄灭，外界物体也被电弧烧掉而消失。此时，如果把断开线路再合上，就可以恢复正常供电。但是，如果故障是永久性，如线路倒杆、断线、绝缘子击穿或损坏引起故障，在线路被继电保护迅速断开后来，故障依然存在，虽然再合上电源，线路还要被继电保护再次断开，因而就不也许及时恢复供电了，必要待工作人员检修后才可再次恢复供电。由于送点线路具备以上性质，因此采用重叠闸可以大大提高供电可靠性，减少线路停电次数。此外，重叠闸可以提高电力系统并列运营稳定性，提高传播容量，纠正由于断路器自身机构不良或误动作而引起跳闸。三相一次重叠闸跳、合闸方式为无论本线路发生何种类型故障，继电保护装置均将三相断路器跳开，重叠闸启动，经预先设立延时发出重叠闸脉冲，将三相短路器一起合上。若是瞬时性故障，因故障已经消失，重叠成功，线路继续运营；若是永久性故障，继电保护再次动作跳开三相，并且不在重叠。重叠闸启动过程：当短路器由继电保护动作跳闸或其她非手动因素而跳闸后，重叠闸均应启动。普通使用断路器辅助常开触点或者用合闸位置继电器触点构成，在正常状况下，当断路器由合闸位置变为跳闸位置时，立即发出启动指令。重叠闸时间：启动元件发出启动指令后，时间元件开始记时，达到预定演示后，发出一种短暂合闸脉冲命令，这个延时就是重叠闸时间，是可以整定。一次重叠闸脉冲：当延时时间到后，它立即发出一种可以合闸脉冲命令，并且开始记时，准备重叠闸整组复归，在复归时间内虽然再有重叠闸时间元件发出命令，它也不再发出第二个合闸命令。它可保证在一次跳闸后有足够时间合上和再次跳开断路器。自动重叠闸与继电保护配合为了能尽量运用重叠闸所提供条件以加速切除故障，继电保护与之配合时，普通采用重叠闸前加速保护和重叠闸后加速保护两种方式，依照不同线路及其保护配备方式选用。1) 重叠闸前加速保护重叠闸前加速保护普通又简称为“前加速”。它是当任何一条线路上发生故障时，第一次均有保护瞬时无选取性动作予以切除，重叠闸后来保护第二次动作切除故障是由选取性。采用前加速保护会使断路器工作条件恶劣，动作次数较多；重叠与永久性故障时，故障切除时间也许较长；若重叠闸或断路器回绝合闸，则将扩大停电范畴，甚至在最末一级线路上故障时，都会使连接在这条线路上所有顾客停电。2) 重叠闸后加速保护重叠闸后加速保护普通又简称为“后加速”。它是当任线路第一次故障时，保护有选取性动作，然后进行重叠。如果重叠于永久故障，则在断路器合闸后，再加速保护动作瞬时切除故障，而与第一次动作与否带有时限无关。它长处是第一次有选取性切除故障，不会扩大停电范畴；保证永久性故障能瞬时切除，并依然是有选取性；与前加速相比，不受网络构造和负荷条件限制。综上所述，基于本设计中线路是简朴单相线路，因此采用重叠闸后加速保护。3.2.4 零序电流保护（1）零序电流段整定原则：躲过本线路末端单相或两相接地短路时也许浮现最大零序电流 3-17式中：可靠系数，可取1.2-1.3；（2）零序电流II段整定原则：按与相邻线路零序电流I段配合整定。 3-18式中：为可靠系数，可取1.151.2；分支系数； 相邻线路零序电流段整定值。敏捷度校验： 3-19式中：3I0.min 线路末端接地短路时流过保护最小零序电流； 保全线有敏捷系数零序电流定值对本线路末端金属性接地故障敏捷系数应满足如下规定： a. 20km如下线路，不不大于1.5； b. 2050km线路，不不大于1.4； c .50km以上线路，不不大于1.3。动作时限：因相间零序电流段保护定值与相邻线路零序电流保护段配合，因此段动作时限比相邻线路零序电流保护段动作时限高出一种t即可，可取0.3s。敏捷度不够时，按与相邻线路段配合来整定。 3-20式中：相邻线路零序电流段整定值。动作时限：因相间零序电流段保护定值与相邻线路零序电流保护段配合，因此段动作时限比相邻线路零序电流保护段动作时限高出一种t即可，可取0.6s。（3）零序电流保护整定原则：按照躲开在下级线路出口处相间短路时浮现最大不平衡电流来整定 3-21式中：1.1敏捷度校验： 3-22式中：I0.min 线路末端接地短路时流过保护最小零序电流； 被保护线路末段故障，保护敏捷系数。 当线路长度为20km如下时，不不大于1.5； 当线路长度为2050km时，不不大于1.4； 当线路长度为50km以上时，不不大于1.3。动作时限：因相间零序电流段保护定值与相邻线路零序电流保护段配合，因此段动作时限比相邻线路零序电流保护段动作时限高出一种t即可，可取0.6s。敏捷度不够时，按与相邻线路段配合来整定。 3-23式中：1.1，为分支系数。动作时限：因相间零序电流段保护定值与相邻线路零序电流保护段配合，因此段动作时限比相邻线路零序电流保护段动作时限高出一种t即可，可取0.9s。4 线路继电保护仿真4.1 保护仿真软件概述Matlab是MathWorks公司推出一套高性能数值计算和可视化软件。Matlab 7. 0中包具有Simulink及功能强大仿真电力系统(SimPowerSystems)模块库，它功能非常强大，具有电路、电力电子系统、电机系统、电力传播等电工科学中惯用基本元件和系统仿真模型，建模只需点击和拖拉即可完毕。运用MATLAB进行继电保护原理及装置计算机仿真是当今高校及科研机构学习研究新型保护装置重要手段之一。本文依照以上线路继电保护基本原理思路，运用Matlab中Simulink模块搭建出简朴一次供电系统，在这基本上搭建线路继电保护模块，继而设立电力系统故障运营所搭建模型，调试程序，达到保护按电流三段式原理和零序电流保护原理动作目，成功完毕线路继电保护仿真。4.2 仿真设计环节 第一步，运用Simulink中SimPowerSystems工具箱构建一种简朴单电源供电系统，并在Matlab环境中调试成功。第二步，依照线路三段式电流保护和自动重叠闸保护原理构建线路继电保护模块，并结合前面搭建供电系统进行调试。再与整定值进行配合，使保护能有选取性动作满足实际规定。第三步，依照所学电力系统基本知识和线路继电保护知识，对仿真成果（数据、图像、波形等）进行分析，检测实际仿真成果与否与理论知识一致，最后达到保护按实际状