Описание

Одна фаза трехфазного трансформатора соединяется на 500 кВ, 5 000 сетей MVA. Трансформатор оценивается 500 кВ / 230 кВ, 450 MVA (150 MVA на фазу). Текущая потоком характеристика насыщения трансформатора моделируется с гистерезисом или с простой кусочной нелинейной характеристикой.

Трехфазный Программируемый Источник Напряжения используется, чтобы варьироваться внутреннее напряжение эквивалентной сети на 500 кВ. Во время первых 3 циклов исходное напряжение запрограммировано в 0.8 pu. Затем в t = 3 цикла (0,05 с) напряжение увеличено на 37,5% (до 1,10 pu). Для того, чтобы проиллюстрировать поток остатка и наплыв, текущий в возбуждении трансформатора, выключатель, который первоначально закрывается, открыт сначала в t = 6 циклов (0,1 с), затем это повторно закрывается в t = 9 циклов (0,15 с).

Начальный поток phi0 в трансформаторе установлен в нуле, и исходный угол фазы настроен в 90 градусах так, чтобы поток остался симметричным вокруг нуля, когда симуляция запускается.

Блок Multimeter и блок Scope используются, чтобы контролировать формы волны потока, текущее намагничивание (не включая токи Фуко, которые моделируются сопротивлением Комнаты), текущее возбуждение (включая токи Фуко, смоделированные Комнатой), напряжения и текущее течение в первичную обмотку. Блок X-Y Graph используется, чтобы контролировать рабочую точку трансформатора, перемещающуюся в текущую потоком характеристику.

Симуляция

1) Симуляция насыщения гистерезисом

Откройте меню трансформатора и установите флажок 'Simulate hysteresis'. Используя инструмент 'Hysteresis design' Powergui, загрузите гистерезисную характеристику (файл загрузки 'hysteresis.mat'). Заметьте, что поток и текущее возбуждение отображены в pu. Используя всплывающее меню 'Parameter units', можно преобразовать pu единицы к единицам СИ. Характеристики насыщения состоят из двух областей: 1) Основная гистерезисная петля: В этой области существует 2 различных значения потока для одного текущего значения. 2) Влажная область, заданная простым линейным сегментом, начинающим с максимальной точки (Фс) основного цикла. Гистерезисная петля задана следующими 3 точками, отмеченными красными крестами на основном цикле: [I=0; поток Остатка (франк = 0.85 pu)], [Коэрцитивный Ток (Ic = 0.004 pu); F = 0], [Текущее насыщение (= 0.015 pu); поток Насыщения (Фс = 1.2 pu)] плюс наклон dF/dI в коэрцитивном токе (F = 0). Используя флажок 'Zoom around hysteresis' и кнопку 'Display' можно просмотреть целую характеристику или изменение масштаба на гистерезисе.

Запустите симуляцию и наблюдайте следующие явления относительно двух блоков осциллографа:

От 0 до 0,05 секунд: Напряжение и пиковые значения потока в 0.8 pu. Заметьте типичную прямоугольную волну текущего намагничивания. Когда никакой поток остатка не был задан, текущее намагничивание и поток симметрично. Поток перемещается на внутренних циклах (в основном цикле).

От 0,05 до 0,1 секунд: Напряжение является 1.1 pu. Поток теперь достигает приблизительно +1.1pu. Небольшая асимметрия потока производится в изменении напряжения. и поток, который варьируется между +1.14 pu и-1.05 pu теперь, перемещается на основном цикле. Импульсы тока появляются на текущем намагничивании (желтая трассировка, Imag), указывая на начало насыщения.

От 0,1 до 0,15 секунд: В первом нуле, пересекающемся после порядка размыкания контактов разъединителя, прерван ток, и поток 0.84 pu остается захваченным в ядре трансформатора.

От 0,15 до 0,2 секунд: прерыватель повторно закрывается в t = 9 циклов, при нулевом пересечении исходного напряжения, производя дополнительное смещение потока приблизительно 1 pu. Пиковый поток теперь достигает 1.85 pu, управляя трансформатором во влажную область. Пиковое возбуждение, текущее теперь, достигает 0.81 pu.

2) Симуляция насыщения кусочной нелинейной характеристикой

Откройте меню трансформатора, и отмена выбора 'Симулируют гистерезис'. Насыщение будет теперь симулировано кусочной нелинейной однозначной характеристикой, заданной 7 точками. Текущие пары / пары Потока (в pu): [0 0; 0.0 0.85; 0.015 1.2; 0.03 1.35; 0.06 1.5; 0.09 1.56; 0.12 1.572]. Влажная область является тем же самым, но гистерезисная петля не симулирована. Обратите внимание на то, что ценные характеристики этого сингла все еще позволяют спецификацию потока остатка (сохраните поток phi0=0 как с гистерезисной моделью насыщения). Запустите симуляцию и сравните формы волны.