Описание

Трехфазный трансформатор запитывается от сети 500 кВ. Трансформатор оценил 450 MVA, 500 кВ / 230 кВ / 60 кВ состоит из трех обмоток, связанных в Y/Y/Delta.

Система питания моделируется эквивалентной цепью, состоящей из индуктивного источника (мощность короткого замыкания 3000 МВА) и параллельной нагрузки RC. Реактивная мощность конденсатора выбрана для создания резонанса на частоте 240 Гц (4-я гармоника).

Характеристики насыщения трансформатора аппроксимируются одним наклоном Xsat, равным 0,32 pu, что соответствует реактивности воздушной активной зоны Xac = 0,40 pu (Xac = Xsat + Xh = 0,32 + 0,08 = 0,40 pu.), наблюдаемой от первичной линии. Три остаточных потока (-0,8 - 0,4 0,4 пом) указаны для фаз А В и С.

Блоки мультиметра и Scope2 используются для контроля дополнительных сигналов без использования блоков измерения. Шесть сигналов, полученных на выходе мультиметра, представляют собой три тока в автоматическом выключателе и три потока внутри сердечника насыщаемого трансформатора. Поток на фазе А также получают интегрированием напряжения фазы А на разгрузочном выходе обмотки 2. Напряжение и поток преобразуются в p.u. с блоками усиления с использованием правильного масштабирования. Блок Фурье измеряет содержание 4-й гармоники первичного напряжения фазы А.

Чтобы обеспечить возможность дальнейшей обработки сигнала, сигналы, отображаемые на Scope1, дискретизируют через 1/60/333 с (333 выборки/цикл) и сохраняют в переменной, названной «psbtransfosat _ str» (структура со временем).

Моделирование

Запустите моделирование и просмотрите сигналы напряжения, тока и потока на Scope1 и Scope2.

После закрытия выключателя наблюдайте за токами срабатывания трансформатора и перенапряжениями. Из-за 0,8 pu остаточного потока на фазе А и замыкания прерывателя в момент времени, вызывающий максимальное смещение потока, поток превышает 2 pu на фазе А. Сравните поток в фазе А, измеренный мультиметром (желтый след на втором входе Scope2), и поток, полученный интеграцией вторичного напряжения (первый след Scope2).

Напряжение Va содержит высокий уровень 4-й гармоники (отображается на 3-м следе Scope1) за счет содержания 4-й гармоники тока, вводимого в сеть, резонирующую на этой конкретной частоте (макс. 0,23 pu при t = 0,32 с). По завершении моделирования откройте Powergui и выберите «FFT Analysis» для отображения частотного спектра 0 - 1000 Гц сигналов, сохраненных в структуре «psbtransfosat _ str». БПФ будет выполняться в 2-х цикличном окне, начиная с 0,32 с (момент наивысшей 4-й гармоники). Выберите вход с меткой «Va (pu)» и нажмите кнопку «Display» для получения спектра напряжения Va. Заметим, что искажение вызвано главным образом гармоническими порядками от 2 до 6 (наивысшее содержание = 23% 4-й гармоники, полученной из блока Фурье).