基于Matlab的变压器差动保护仿真设计

吴巧媚(广东技术师范学院天河学院，广东 广州 510540)

1 引言

当前，微机型继电保护装置逐步代替了常规的模拟式继电保护，在电力系统中获得了越来越广泛的应用［1］。由于微机保护的原理是用软件实现，我们难以得知继电保护装置的内部动作行为，也难以直观判断保护装置误动或拒动时，保护装置中究竟哪个模块出现故障、或保护逻辑错误导致了保护的不正确动作。因此我们需要建立相应的仿真模型，通过仿真模拟实验对电力系统继电保护动作行为进行检验。本文利用Matlab中的Simulink及SimPowerSystem工具箱建立变压器差动保护仿真模型，用S函数编写保护算法。根据微机保护原理，实现变压器差动保护的闭环仿真，并对仿真结果进行分析。仿真结果表明，该差动保护各模块均能正确实现其保护的功能，并且具有较好的可靠性与速动性。

2 变压器差动保护

2.1 比率制动式差动保护

纵联差动保护是反应被保护变压器各端流入和流出电流的相量差而决定保护是否动作的一种保护［2］。为保证保护正确动作，差动保护的动作电流应大于最大不平衡电流。但是，由于励磁电流等原因，在正常运行时及保护范围外部故障时，流入差动保护回路的不平衡电流较大，从而使保护的灵敏度降低。而比率制动式差动保护的动作电流是随外部短路电流按比率增大，既能保证外部短路不误动作，又能保证内部短路有较高的灵敏度。

图1 两折线比率制动特性

式中:S为BC为制动斜率，即S=tanα。……