Three-Winding Transformer (Three-Phase)

Трехфазный линейный неидеальный конфигурируемый трансформатор с тремя обмотками с возможностью насыщения

Библиотека:
Simscape / Электрический / Пассивный / Трансформаторы

Описание

Блок Three-Winding Transformer (Three-Phase) представляет собой линейный неидеальный трехфазный трехобмоточный трансформатор, который передает электрическую энергию между двумя или более схемами через электромагнитную индукцию. Блок включает линейные утечки обмотки и линейные эффекты намагниченности сердечника. Можно параметризовать импеданс блоков с помощью значений в относительных единицах. Типы первичной, первой вторичной и второй вторичной обмотки, угол фазы delta-wye и типы ядра конфигурируются.

Опции строения для типов первичной и вторичной обмотки:

Уай с плавающим нейтралем - Звезда или T строения с Floating Neutral (Three-Phase)
Wye с нейтральным портом - Star или T строения с Neutral Port (Three-Phase)
Уай с заземленным нейтралем - Звезда или T строения с Grounded Neutral (Three-Phase)
Дельта 1 часы - Mesh строения с запаздывающим 30 степени сдвигом фазы относительно напряжения подключенного wye строения
Delta 11 o 'clock - Mesh строения с ведущим 30 степеней сдвигом фазы относительно напряжения подключенного wye строения

Опции для типа ядра:

Трехфазный пятиполюсник
Трехфазный трехконечность

Хотя ядро с тремя конечностями обычно менее дорого, ядро с пятью конечностями предлагает эти преимущества:

Более низкий импеданс для компонента тока с нулевой последовательностью, то есть между линией и нейтралем, в случае несбалансированной нагрузки
Большая теплоотдача

Уравнения

Ядро с тремя конечностями

Этот блок реализован в магнитной области, используя основные магнитные реактивы, обмотки и блоки токов Фуко.

Важно определить отношение между параметрами электрической области из маски блока и параметрами магнитной области, используемыми в модели:

_n1 - количество витков первичной обмотки.
_n2 - количество первых оборотов вторичной обмотки.
_n3 - количество оборотов второй вторичной обмотки.
_Lm - поперечная индуктивность намагничивания.
_L0 - индуктивность нулевой последовательности.
_Lp - индуктивность утечек первичной обмотки.
_Ls1 - индуктивность утечек первой вторичной обмотки.
_Ls2 - индуктивность утечек второй вторичной обмотки.
_Rm - сопротивление шунтируемому намагничиванию.
R - реактивное сопротивление намагничивания между фазами.
$R = \frac{n_{1}^{2}}{L_{m}}$
_R0 - реактивное сопротивление нулевой последовательности.
$R_{0} = \frac{1}{3} \frac{n_{1}^{2}}{L_{0} - L_{p}}$
_Rl1 - сопротивление утечкам первичной обмотки.
$R l_{1} = \frac{n_{1}^{2}}{L_{p}}$
_Rl2 - первое реактивное сопротивление вторичным утечкам обмотки.
$R l_{2} = \frac{n_{2}^{2}}{L_{s}_{1}}$
_Rl3 - второе реактивное сопротивление вторичным утечкам обмотки.
$R l_{3} = \frac{n_{3}^{2}}{L_{s}_{2}}$
_Leddy - проводимость токов Фуко цикла
$L_{e d d y} = \frac{n_{1}^{2}}{R_{m}}$

Для трехобмоточных трансформаторов (трехфазных) связь между различными обмотками в каждой фазе идентична.

Ядро с пятью конечностями

В случае трансформатора с пятью конечностями дополнительные пути магнитного потока, обеспечиваемые дополнительными конечностями, могут быть представлены реактивами нулевой последовательности, которые первоначально предназначены для магнитных путей через воздух в трансформаторе с тремя конечностями.

В модели с пятью конечностями магнитные реактивы от фаз к дополнительным конечностям должны быть равны магнитным реактивам между фазами.

$R = R_{0}$

Поэтому выводим:

$R = R_{0} = \frac{n_{1}^{2}}{L_{m}}$

Параметры отображения

Можно отобразить базовые значения трансформатора в относительных единицах в MATLAB^® командное окно с использованием контекстного меню блоков. Чтобы отобразить значения, щелкните правой кнопкой мыши блок и выберите Electrical > Display Base Values.

Переменные

Используйте настройки Variables, чтобы задать приоритет и начальные целевые значения для основных переменных перед симуляцией. Для получения дополнительной информации смотрите Задать приоритет и Начальный целевой объект для основных переменных.

Порты

Сохранение

расширить все

`~1` - Напряжение первичной обмотки
электрический

Расширяемый трехфазный электрический порт сопоставлен с трехфазным, [a1 b1 c1], напряжение обмотки 1.

`n1` - Нейтральная точка первичной обмотки
электрический

Электрический порт сопоставлен с нейтральной точкой первичной обмотки.

Зависимости

Этот порт видим только, когда Winding 1 connection type параметра Main установлено на Wye with neutral port.

`~2` - Напряжение первой вторичной обмотки
электрический

Расширяемый трехфазный электрический порт сопоставлен с трехфазным, [a2 b2 c2], напряжение первой вторичной обмотки.

`n2` - Первая вторичная нейтральная точка обмотки
электрический

Электрический порт сопоставлен с первой нейтральной точкой вторичной обмотки.

Зависимости

Этот порт видим только, когда Winding 2 connection type параметра Main установлено на Wye with neutral port.

`~3` - Напряжение второй вторичной обмотки
электрический

Расширяемый трехфазный электрический порт сопоставлен с трехфазным, [a3 b3 c3], напряжение второй вторичной обмотки.

`n3` - Вторая вторичная нейтральная точка обмотки
электрический

Электрический порт сопоставлен со второй нейтральной точкой вторичной обмотки.

Зависимости

Этот порт видим только, когда Winding 3 connection type параметра Main установлено на Wye with neutral port.

Параметры

расширить все

Главный

`Rated apparent power` - Кажущаяся степень при номинальной мощности
`100e6` `V*A` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Очевидная степень, протекающая через трансформатор при работе на номинальной производительности. Значение должно быть больше 0.

`Rated electrical frequency` - Электрическая частота подключенной сети
`60` `Hz` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Номинальная или номинальная частота сети переменного тока, к которой подключен трансформатор. Значение должно быть больше 0.

`Primary winding connection type` - строение первичной обмотки
`Wye with floating neutral` (по умолчанию) | `Wye with neutral port` | `Wye with grounded neutral` | `Delta 1 o'clock` | `Delta 11 o'clock`

Тип первичной обмотки.

`Primary rated voltage` - Напряжение линии RMS, приложенное к первичной обмотке
`4160` `V` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Напряжение линии RMS, приложенное к первичной обмотке при нормальных условиях работы. Значение должно быть больше 0.

`First secondary connection type` - строение первой вторичной обмотки
`Wye with floating neutral` (по умолчанию) | `Wye with neutral port` | `Wye with grounded neutral` | `Delta 1 o'clock` | `Delta 11 o'clock`

Тип первой вторичной обмотки.

`First secondary rated voltage` - Напряжение линии RMS, приложенное к первой вторичной обмотке
`24e3` `V` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Напряжение линии RMS, приложенное к первой вторичной обмотке при нормальных условиях работы. Значение должно быть больше 0.

`Second secondary connection type` - Конфигурация второй вторичной обмотки
`Wye with floating neutral` (по умолчанию) | `Wye with neutral port` | `Wye with grounded neutral` | `Delta 1 o'clock` | `Delta 11 o'clock`

Второй тип вторичной обмотки.

`Second secondary rated voltage` - линейное напряжение RMS, приложенное ко второй вторичной обмотке
`24e3` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Напряжение линии RMS, приложенное ко второй вторичной обмотке при нормальных условиях работы. Значение должно быть больше 0.

`Core type` - Количество конечностей
`Three-phase three-limb` (по умолчанию) | `Three-phase five-limb`

Количество конечностей, которые состоят из магнитной цепи.

Зависимости

Zero sequence reactance (pu), параметр Impedances, видим только, когда этот параметр установлен в Three-phase three-limb.

Импедансы

`Core type` - Количество конечностей
`Three-phase three-limb` (по умолчанию) | `Three-phase five-limb`

Количество конечностей, которые состоят из магнитной цепи.

Зависимости

Zero sequence reactance (pu), параметр Impedances, видим только, когда этот параметр установлен в Three-phase three-limb.

`Primary winding resistance (pu)` - Потери степени первичной обмотки
`0.01` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Степени в относительных единицах в первичной обмотке. Значение должно быть больше 0.

`Primary leakage reactance (pu)` - Потери магнитного потока первичной обмотки
`0.001` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Потери магнитного потока в относительных единицах в первичной обмотке. Значение должно быть больше 0.

`First secondary winding resistance (pu)` - Потери степени первой вторичной обмотки
`0.01` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Степени в относительных единицах в первой вторичной обмотке. Значение должно быть больше 0.

`First secondary leakage reactance (pu)` - Потери магнитного потока первой вторичной обмотки
`0.001` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Потери магнитного потока в относительных единицах в первой вторичной обмотке. Значение должно быть больше 0.

`Second secondary winding resistance (pu)` - Потери степени второй вторичной обмотки
`0.01` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Степени в относительных единицах во второй вторичной обмотке. Значение должно быть больше 0.

`Second secondary leakage reactance (pu)` - Потери магнитного потока второй вторичной обмотки
`0.001` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Потери магнитного потока в относительных единицах во второй вторичной обмотке. Значение должно быть больше 0.

`Shunt magnetizing resistance (pu)` - Магнитные потери сердечника трансформатора
`500` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Магнитные потери в сердечнике трансформатора в относительных единицах. Значение должно быть больше 0.

`Magnetic saturation representation` - Представление магнитного насыщения
`None` (по умолчанию) | `Lookup table (phi versus i)`

Выберите, хотите ли и как представлять магнитное насыщение.

`Current vector (pu), i` - Вектор токов в модулях
`[0, .002, 1, 2]` (по умолчанию)

Вектор токов в модулях. Первое значение должно быть 0. Этот параметр должен быть строго возрастающим.

Зависимости

Этот параметр видим только, когда вы устанавливаете параметр Magnetic saturation representation равным Lookup table (phi versus i).

`Magnetic flux vector (pu), phi` - Вектор магнитного потока в модулях
`[0, 1.2, 1.5, 1.51]` (по умолчанию)

Вектор магнитного потока на модуль измерения. Первое значение должно быть 0. Этот параметр должен быть строго возрастающим.

Зависимости

Этот параметр видим только, когда вы устанавливаете параметр Magnetic saturation representation равным Lookup table (phi versus i).

`Shunt magnetizing reactance (pu)` - Магнитные эффекты сердечника трансформатора
`500` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Магнитные эффекты ядра трансформатора в относительных единицах при работе в его линейной области. Значение должно быть больше 0.

Зависимости

Этот параметр видим только, когда вы устанавливаете параметр Magnetic saturation representation равным None.

`Zero sequence reactance (pu)` - Реактивное сопротивление нулевой последовательности
`0.5` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Реактивное сопротивление нулевой последовательности в относительных единицах. Значение должно быть больше или равно магнитным потерям первичной обмотки.

Зависимости

Этот параметр видим только, когда Core type, параметр Main, установлен в Three-phase three-limb.

Примеры моделей

Двенадцатиимпульсный тиристорный выпрямитель

Управляйте двенадцатимпульсным тиристорным выпрямителем. Два тиристорных преобразователя подключены к Wye-Delta-Wye трансформатору на входе. Блок Thyristor 12-Pulse Generator генерирует сигналы управления ключами для этих двух преобразователей.

Расширенные возможности

Генерация кода C/C + +
Сгенерируйте код C и C++ с помощью Coder™ Simulink ®

См. также

Введенный в R2019a

Документация

Three-Winding Transformer (Three-Phase)

Описание

Уравнения

Параметры отображения

Переменные

Порты

Сохранение

~1 - Напряжение первичной обмотки электрический

n1 - Нейтральная точка первичной обмотки электрический

Зависимости

~2 - Напряжение первой вторичной обмотки электрический

n2 - Первая вторичная нейтральная точка обмотки электрический

Зависимости

~3 - Напряжение второй вторичной обмотки электрический

n3 - Вторая вторичная нейтральная точка обмотки электрический

Зависимости

Параметры

Главный

Rated apparent power - Кажущаяся степень при номинальной мощности 100e6 V*A (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Rated electrical frequency - Электрическая частота подключенной сети 60 Hz (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Primary winding connection type - строение первичной обмотки Wye with floating neutral (по умолчанию) | Wye with neutral port | Wye with grounded neutral | Delta 1 o'clock | Delta 11 o'clock

Primary rated voltage - Напряжение линии RMS, приложенное к первичной обмотке 4160 V (по умолчанию) | положительная скалярная величина

First secondary connection type - строение первой вторичной обмотки Wye with floating neutral (по умолчанию) | Wye with neutral port | Wye with grounded neutral | Delta 1 o'clock | Delta 11 o'clock

First secondary rated voltage - Напряжение линии RMS, приложенное к первой вторичной обмотке 24e3 V (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Second secondary connection type - Конфигурация второй вторичной обмотки Wye with floating neutral (по умолчанию) | Wye with neutral port | Wye with grounded neutral | Delta 1 o'clock | Delta 11 o'clock

Second secondary rated voltage - линейное напряжение RMS, приложенное ко второй вторичной обмотке 24e3 (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Core type - Количество конечностей Three-phase three-limb (по умолчанию) | Three-phase five-limb

Зависимости

Импедансы

Core type - Количество конечностей Three-phase three-limb (по умолчанию) | Three-phase five-limb

Зависимости

Primary winding resistance (pu) - Потери степени первичной обмотки 0.01 (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Primary leakage reactance (pu) - Потери магнитного потока первичной обмотки 0.001 (по умолчанию) | положительная скалярная величина

First secondary winding resistance (pu) - Потери степени первой вторичной обмотки 0.01 (по умолчанию) | положительная скалярная величина

First secondary leakage reactance (pu) - Потери магнитного потока первой вторичной обмотки 0.001 (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Second secondary winding resistance (pu) - Потери степени второй вторичной обмотки 0.01 (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Second secondary leakage reactance (pu) - Потери магнитного потока второй вторичной обмотки 0.001 (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Shunt magnetizing resistance (pu) - Магнитные потери сердечника трансформатора 500 (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Magnetic saturation representation - Представление магнитного насыщения None (по умолчанию) | Lookup table (phi versus i)

Current vector (pu), i - Вектор токов в модулях [0, .002, 1, 2] (по умолчанию)

Зависимости

Magnetic flux vector (pu), phi - Вектор магнитного потока в модулях [0, 1.2, 1.5, 1.51] (по умолчанию)

Зависимости

Shunt magnetizing reactance (pu) - Магнитные эффекты сердечника трансформатора 500 (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Зависимости

Zero sequence reactance (pu) - Реактивное сопротивление нулевой последовательности 0.5 (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Зависимости

Примеры моделей

Двенадцатиимпульсный тиристорный выпрямитель

Расширенные возможности

Генерация кода C/C + + Сгенерируйте код C и C++ с помощью Coder™ Simulink ®

См. также

Simscape Electrical документация

Поддержка

`~1` - Напряжение первичной обмотки
электрический

`n1` - Нейтральная точка первичной обмотки
электрический

`~2` - Напряжение первой вторичной обмотки
электрический

`n2` - Первая вторичная нейтральная точка обмотки
электрический

`~3` - Напряжение второй вторичной обмотки
электрический

`n3` - Вторая вторичная нейтральная точка обмотки
электрический

`Rated apparent power` - Кажущаяся степень при номинальной мощности
`100e6` `V*A` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Rated electrical frequency` - Электрическая частота подключенной сети
`60` `Hz` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Primary winding connection type` - строение первичной обмотки
`Wye with floating neutral` (по умолчанию) | `Wye with neutral port` | `Wye with grounded neutral` | `Delta 1 o'clock` | `Delta 11 o'clock`

`Primary rated voltage` - Напряжение линии RMS, приложенное к первичной обмотке
`4160` `V` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

`First secondary connection type` - строение первой вторичной обмотки
`Wye with floating neutral` (по умолчанию) | `Wye with neutral port` | `Wye with grounded neutral` | `Delta 1 o'clock` | `Delta 11 o'clock`

`First secondary rated voltage` - Напряжение линии RMS, приложенное к первой вторичной обмотке
`24e3` `V` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Second secondary connection type` - Конфигурация второй вторичной обмотки
`Wye with floating neutral` (по умолчанию) | `Wye with neutral port` | `Wye with grounded neutral` | `Delta 1 o'clock` | `Delta 11 o'clock`

`Second secondary rated voltage` - линейное напряжение RMS, приложенное ко второй вторичной обмотке
`24e3` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Core type` - Количество конечностей
`Three-phase three-limb` (по умолчанию) | `Three-phase five-limb`

`Core type` - Количество конечностей
`Three-phase three-limb` (по умолчанию) | `Three-phase five-limb`

`Primary winding resistance (pu)` - Потери степени первичной обмотки
`0.01` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Primary leakage reactance (pu)` - Потери магнитного потока первичной обмотки
`0.001` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

`First secondary winding resistance (pu)` - Потери степени первой вторичной обмотки
`0.01` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

`First secondary leakage reactance (pu)` - Потери магнитного потока первой вторичной обмотки
`0.001` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Second secondary winding resistance (pu)` - Потери степени второй вторичной обмотки
`0.01` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Second secondary leakage reactance (pu)` - Потери магнитного потока второй вторичной обмотки
`0.001` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Shunt magnetizing resistance (pu)` - Магнитные потери сердечника трансформатора
`500` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Magnetic saturation representation` - Представление магнитного насыщения
`None` (по умолчанию) | `Lookup table (phi versus i)`

`Current vector (pu), i` - Вектор токов в модулях
`[0, .002, 1, 2]` (по умолчанию)

`Magnetic flux vector (pu), phi` - Вектор магнитного потока в модулях
`[0, 1.2, 1.5, 1.51]` (по умолчанию)

`Shunt magnetizing reactance (pu)` - Магнитные эффекты сердечника трансформатора
`500` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Zero sequence reactance (pu)` - Реактивное сопротивление нулевой последовательности
`0.5` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Генерация кода C/C + +
Сгенерируйте код C и C++ с помощью Coder™ Simulink ®