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) 2.0.

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:

Y(n)/D-D-11-11 (звезда/треугольник-треугольник – 11-11);
Y(n)/D-Y-11-0 (звезда/треугольник- звезда – 11-0);
D/D-D-0-0 (треугольник / треугольник - треугольник – 0-0).

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 (Рис. 1).

Рис. 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 U_{ном ВН}, номинальную мощность S_ном и номинальную частоту f_ном:

где K_{сх ВН} – коэффициент схемы обмотки ВН.

Коэффициент схемы i-й обмотки K_{сх 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 U_{ном НН1} и НН2 U_{ном
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 i_μ(φ) или кусочно-линейной функцией. Вариант ее задания определяется выбором значения из выпадающего списка свойства "Способ задания характеристики намагничивания".

Функция i_μ(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 k_i - коэффициент для типовой характеристики равный 2,05 (данный коэффициент и/или коэффициенты полинома могут уточняться для конкретного трансформатора), I_х – 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.