
单相继电保护中快速电流保护的Matlab/Simulink仿真研究:不同线路故障下的表现
系统保护工程师的日常总得和线路故障打交道。今天咱们直接在Simulink里搭个单相线路模型,手
把手看看过流保护怎么逮住那些闹事的短路电流。先别急着开搞,记住快速电流保护的核心就三条:故障
检测要快,阈值设定要准,跳闸动作要稳。
打开Simulink先拽个10kV单相电源出来,参数里把频率锁死在50Hz。线路模型建议用Distributed
Parameter Line模块,别图省事用集中参数——实测20公里以上的线路分布电容效应明显着呢。这里有个
坑要注意:单位长度参数填0.1+j*0.4(Ω/km)时,记得乘以线路长度才是总阻抗。
```matlab
% 线路参数预处理脚本
lineLength = 50; % 公里
R_per_km = 0.1;
L_per_km = 0.4/(2*pi*50);
lineParams = [R_per_km, L_per_km, 0.3e-6]; % 第三项是分布电容
```
接着在距离电源30%的位置挂个三相故障模块(别笑,单相系统也能用)。触发时间设成0.1秒,持续
时间0.05秒模拟瞬时短路。重点来了:过流继电器得用定时限特性,动作值别拍脑袋定——先做负荷潮流计
算,正常运行时电流别超过50A,那阈值可以设在200A左右。
看这段保护逻辑代码:
```matlab
function relayLogic(current)
persistent timerStart;
if isempty(timerStart)
timerStart = -1;
end
if current > 200
if timerStart == -1
timerStart = t;
elseif (t - timerStart) >= 0.02 % 20ms延时
tripCircuitBreaker();
timerStart = -1;