统的继电保护原理是基于工频电气量的，但近年来，反应故障分量的高速继电保护原理在微机保护装置中被广泛应用。故障分量只在设备发生故障时才出现，因此可以用叠加原理来分析其特征。

将电力系统发生的故障视为非故障状态与故障附加状态的叠加，利用计算机技术，可以方便地提取故障状态下的故障分量。由于工频变化量易于实现数字型保护，工频变化量微机保护装置得到了普遍应用。

虽然传统的继电保护原理在电力系统中仍然发挥着重要作用，但反应故障分量的高速继电保护原理为电力系统提供了更快速、更准确的保护方式。通过叠加原理的分析，我们可以更好地理解故障分量的特征，并利用计算机技术提取故障状态下的故障分量。

01

系统图如下图所示：输电线总长为300km，因此选择分布参数元件。两端为50Hz的具有内阻的三相电压源，短路起始时刻设为0.46s，仿真时间为0.75s。断路器动作信号由gongpinjulibaohu元件输出，0表示不动作，1表示动作。分别在区内和区外进行模拟。根据系统图，我们可以对输电线进行详细的仿真和分析。通过调整系统参数和元件参数，可以模拟不同的故障情况和运行工况，以评估系统的性能和可靠性。

由图看出在区内短路时断路器在0.5s时跳闸，所以断路器动作时间为40ms（前面设定短路时刻为0.46s，满足要求。

在断路器反向短路和正向区外短路时，断路器均不动作，仿真结果如下图所示。

01详细分析

此模块为工频继电保护模块：

①采集到保护安装处的电压和电流之后首先通过一个带通滤波器，滤出工频分量。

②得出电压和电流的工频变化量。

在sample模块中通过输入信号与输入信号经过一个延迟后的信号（故障前的电压和电流）相减得到工频变化量。

至于这个延迟时间，通过观察采集到的保护安装处的电压（如图所示）。

电流（如图所示）波形大致确定。

02子系统模块

其中：N相当于一个周期，采用延迟环节延迟0.02s实现。

对于判断函数，其中i1表示突变量表达式，i0相当于正常时的电流。

通过观察图大致确定限值i1>1500，i0>250时表示判为故障，发出信号进行故障定位判断是否跳闸。

在图中前面3.428和74.7614是根据线路正序阻抗得出的整定阻抗值（按85%计算），408kv是故障发生前故障处电压的ΔEk幅值，可以通过观察图的电压波形得到。