基于MATLAB的35kV线路继电保护设计与仿真
摘 要
本文围绕基于MATLAB的35kV线路继电保护设计与仿真展开研究，旨在为35kV辐射状供电线路构建一套完备且可靠的继电保护体系。针对具体35kV辐射状供电线路，首先系统收集电源阻抗、线路单位长度参数等关键系统参数，并完成开题报告，明确研究方向与基础。
在整定计算与建模阶段，依据选择性、速动性等原则，完成电流Ⅰ段（速断）、Ⅱ段（限时速断）及Ⅲ段（过电流）保护的整定计算，且灵敏度校验满足要求（灵敏度系数≥1.3）；利用MATLAB/Simulink搭建涵盖电源、线路、可变故障模块的系统模型，可灵活模拟不同位置的三相短路与两相短路情况。
保护逻辑实现与仿真环节，在模型中集成三段式电流保护逻辑，仿真验证各段保护动作及动作时间，获取清晰的故障电流波形与保护动作时序图，动作时间误差控制在±10%以内。优化分析阶段，对仿真与整定时间误差（控制在±10%内）进行分析，探讨保护配置优缺点并提出改进方向。通过本研究，完成了包含完整整定计算书和仿真分析的设计报告，为35kV线路继电保护的实际应用提供了理论支持与技术参考。
关键词：35kV线路；MATLAB/Simulink；三段式电流保护；整定计算；仿真分析
Abstract
This paper focuses on the design and simulation of 35kV line relay protection based on MATLAB, aiming to establish a complete and reliable relay protection system for 35kV radial power supply lines. For a specific 35kV radial power supply line, key system parameters such as power supply impedance and line unit length parameters are systematically collected first, and an opening report is completed to clarify the research direction and foundation.
During the setting calculation and modeling stage, in accordance with the principles of selectivity and quick-action, etc., the setting calculations for current protection segment Ⅰ (instantaneous trip), segment Ⅱ (time-delay instantaneous trip), and segment Ⅲ (overcurrent) are accomplished, and the sensitivity checks meet the requirements (sensitivity coefficient ≥ 1.3). A system model incorporating power supplies, lines, and variable fault modules is built using MATLAB/Simulink, enabling flexible simulation of three-phase short circuits and two-phase short circuits at different locations.
In the phase of protection logic implementation and simulation, the three-segment current protection logic is integrated into the model, and the actions and operating times of each protection segment are verified through simulation. Clear fault current waveforms and protection action sequence diagrams are obtained, with action time errors controlled within ±10%. During the optimization analysis stage, the errors between simulation and setting times (controlled within ±10%) are analyzed, and the advantages and disadvantages of the protection configuration are discussed, with improvement directions proposed.Through this research, a design report encompassing a complete setting calculation book and simulation analysis is completed, providing theoretical support and technical reference for the practical application of 35kV line relay protection.
Keywords: 35kV line; MATLAB/Simulink; three-segment current protection; setting calculation; simulation analysis
目录
基于MATLAB的35kV线路继电保护设计与仿真
摘 要
Abstract
1. 35kV线路保护配置方案
1.1. 引言：
1.2. 配置的基本原则：
线路保护影响因素
1.3. 继电保护装置的任务1：
初级保护的确定时延水平
1.4. 继电保护的基本要求：
保护继电器的基本要求：
2. 速度：
3. 敏感：
4. 可靠性：
5. 简单性：
6. 经济：
1.5. 主保护和后备保护
主要保护
2.1. 常见故障分析：
1. 台风因素
2. 雷电因素
3. 覆冰因素
4. 肮脏因素
5. 外部损伤系数
保护策略
1. 防雷措施
2. 塔的位置和杆的正确选择
3. 防止污闪
4. 防止外部损坏
建议采取以下方法可以预防本文中提到的问题：
3.1. 基本配置和规格：
输电线路过载保护：
2.不同类型故障的故障电流不同，继电器整定有一定难度。
输电线路差动引线保护：
3.2. 设备原理：
4. 保护短路电流和负载电流的计算
4.1. 运行模式下最大短路电流的计算：
短路现象介绍
4.2. 软件分析：
4.3. 最大负载电流计算：
5. 35kV线路保护整定计算
5.1. 输入电路：
2 x IMax负载<IPickup<1/3 x IMax故障
2. 当前分级
3. 反时限过电流继电器
（C.T.S.）1=4A
1处故障的短路是2处C.T.S.的倍数：
（T.D.S.）2 2
（T.D.S.）3 2.5
总结
致谢
参考文献
