ЭЦД - Трансформатор 3-фазный 2-обмоточный с расщепленной обмоткой НН (1 л. сх.)

 
в палитре на схеме

Блок реализуют модель трехфазного двухобмоточного трансформатора c расщепленной обмоткой низшего напряжения. Предназначен для использования совместно c элементами библиотеки ЭЦ - Динамика (ЭЦД) v2.0.

Модель 3-фазного 2-обмоточного трансформатора с расщепленной обмоткой низшего напряжения основана на Т-образной схеме замещения, дублируемой для каждой фазы трансформатора.

В зависимости от свойства «Схема и группа соединений» можно задать следующие схемы и группы соединений:

В обмотке высшего напряжения для схемы «звезда» наличие вывода средней точки обмотки устанавливается свойством «Вывод нейтрали ВН».

Обмотка высшего напряжения (ВН) соотносится с портом «1», обмотка низкого напряжения (НН1) с портом «2», обмотка низкого напряжения (НН2) с портом «3».

Схема замещения фазы А трансформатора приведена на рисунке (Рисунок 1).

Рисунок 1. Схема замещения фазы А: RВН, LВН – активное сопротивление и индуктивность обмотки ВН; RНН1, LНН1 – активное сопротивление и индуктивность обмотки НН1; RНН2, LНН2 – активное сопротивление и индуктивность обмотки НН2; Rm, L m – активное сопротивление и индуктивность намагничивания; K тр1 –коэффициент трансформации обмоток ВН-НН1; K тр2 –коэффициент трансформации обмоток ВН-НН2.

Параметры схемы замещения трансформатора в свойствах блока задаются в относительных единицах.

Базисное сопротивление и индуктивность для параметров обмотки ВН и цепей намагничивания определяются через номинальное значение напряжения обмотки ВН Uном ВН, номинальную мощность Sном и номинальную частоту fном:

где Kсх ВН – коэффициент схемы обмотки ВН.

Коэффициент схемы i-йобмотки Kсх i равен √3 при соединении i-й обмотки трансформатора в треугольник и 1 при соединении обмотки в звезду.

Базисное сопротивления и индуктивности для параметров обмоток НН1 и НН2 определяются с учетом номинального напряжения обмотки НН1 Uном НН1 и НН2 Uном НН2:

Коэффициенты трансформации, соответствующие схеме замещения на рисунке 1 для пар обмоток ВН-НН1 и ВН-НН2 определятся выражениями:

В модели предусмотрена возможность учета нелинейного характера ветви намагничивания трансформатора, которая может быть включена выбором значения «Да» свойства блока «Учитывать характеристику намагничивания».

Характеристика намагничивания может быть задана двумя способами: функцией тока намагничивания от потокосцепления в мгновенных значениях iμ(φ) или или кусочно-линейной функцией. Вариант ее задания определяется выбором значения из выпадающего списка свойства «Способ задания характеристики намагничивания».

Функция iμ(φ) задается полиномом N-ой степени (степени должны быть нечетные и обязательно присутствовать 1-я степень). Для трансформатора по умолчанию используется типовая характеристика намагничивания:

Базисное напряжение характеристики намагничивания равно фазному амплитудному значению и определяется по следующей формуле:
Базисный ток характеристики намагничивания равен:

где ki - коэффициент для типовой характеристики равный 2,05 (данный коэффициент и/или коэффициенты полинома могут уточняться для конкретного трансформатора), Iх – ток холостого хода.

Кусочно-линейная функция задается в табличном виде. Значения тока намагничивания и потокосцепления должны быть указаны в относительных единицах при базисных значениях, аналогичных для полиномиальной функции.

В блоке предусмотрена возможность расчета параметров схемы замещения по каталожным данным трансформатора. Для этого необходимо переместить курсор в поле «Значение» свойства «Рассчитать параметры схемы замещения» и нажать появившуюся кнопку.

Для записи рассчитанных значений в свойства модели необходимо нажать кнопку свойства «Записать расчетные параметры в свойства».

Параметры схемы замещения в относительных единицах определяются следующим образом:

полные сопротивления обмоток:

активные сопротивления обмоток:
индуктивные сопротивления обмоток:
активное и полное сопротивления холостого хода:
активное сопротивление ветви намагничивания:
индуктивное сопротивление ветви намагничивания:

За положительное направление токов принято: для обмотки ВН направление в трансформатор через порт 1; для обмоток НН1 и НН2 направление из трансформатора через порт «2» и «3».

Порты

  • 1 – порт трехфазной однолинейной электрической связи обмотки ВН;
  • 2 – порт трехфазной однолинейной электрической связи обмотки НН1;
  • 3 – порт трехфазной однолинейной электрической связи обмотки НН2;
  • N1 – порт электрической связи нейтрали обмотки ВН (порт появляется при выборе значения «Да» свойства «Вывод нейтрали ВН»);

Свойства

  • Номинальная мощность, кВА;
  • Номинальное напряжение обмотки ВН (линейное, rms), В;
  • Номинальное напряжение обмотки НН (линейное, rms), В;
  • Ток холостого хода, %;
  • Номинальная частота, Гц;
  • Сопротивление обмотки ВН [Xh, Rh], о.е. – параметры схемы замещения;
  • Сопротивление обмотки ВН [Xl, Rl], о.е. – параметры схемы замещения;
  • Сопротивление ветви намагничивания [Xm, Rm], о.е. – параметры схемы замещения; значение сопротивлений нужно задавать для параллельного соединения R, L элементов;
  • Учитывать характеристику намагничивания;
  • Способ задания характеристики намагничивания;
  • Базисный ток характеристики намагничивания, о.е.;
  • Характеристика намагничивания: Lm;
  • Характеристика намагничивания: F;
  • Характеристика намагничивания Im(F);
  • Напряжение короткого замыкания ВН-НН1//НН2, %;
  • Напряжение короткого замыкания НН1-НН2, %;
  • Потери холостого хода, кВт;
  • Потери короткого замыкания, кВт;
  • Рассчитать параметры схемы замещения;
  • Записать расчетные параметры в свойства;
  • Сопротивление обмотки ВН [Xh, Rh], о.е. – расчетные значения;
  • Сопротивление обмотки НН [Xl, Rl], о.е. – расчетные значения;
  • Сопротивление ветви намагничивания [Xm, Rm], о.е. – расчетные значения;
  • Имя на схеме;
  • Схема и группа соединений;
  • Вывод нейтрали ВН;
  • Номинальный ток обмотки ВН (rms), А;
  • Номинальный ток обмотки НН (rms), А;
  • Коэффициент трансформации.

Параметры

  • Ток обмотки ВН [IA, IB, IC], А;
  • Ток обмотки НН1 [Ia1, Ib1, Ic1], А;
  • Ток обмотки НН2 [Ia2, Ib2, Ic2], А.