ЭЦД2 - Трансформатор 3-фазный 2-обмоточный с расщепленной обмоткой НН (1 л. сх.)

Назначение

Блок используется для моделирования трехфазного двухобмоточного трансформатора c расщепленной обмоткой низшего напряжения.

Описание

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)
• D/D-Y-0-11(треугольник/треугольник - звезда – 0-11)

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 1.

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:

$z_{бВН}=\frac{{{K_{схВН}}^{2}U}_{номВН}^2}{S_{ном}};L_{бВН}=\frac{z_{бВН}}{2\pi f_{ном}},$

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

Коэффициент схемы i-й обмотки K_{сх i} равен $\sqrt{3}$ 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}:

$z_{бНН1}=\frac{{K_{схНН1}}^2{U}_{номНН1}^2}{S_{ном}};L_{бНН1}=\frac{z_{бНН1}}{2\pi f_{ном}};$

$z_{бНН2}=\frac{{K_{схНН2}}^2{U}_{номНН1}^2}{S_{ном}};L_{бНН2}=\frac{z_{бНН2}}{2\pi f_{ном}}.$

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

${\mathrm{К}}_{\mathrm{т}\mathrm{р}1}=\frac{K_{схНН1}{U}_{\mathrm{н}\mathrm{о}\mathrm{м}\mathrm{В}\mathrm{Н}}}{K_{схВН}{U}_{\mathrm{н}\mathrm{о}\mathrm{м}\mathrm{Н}\mathrm{Н}1}};$

${\mathrm{К}}_{\mathrm{т}\mathrm{р}2}=\frac{K_{схНН2}{U}_{\mathrm{н}\mathrm{о}\mathrm{м}\mathrm{В}\mathrm{Н}}}{K_{схВН}{U}_{\mathrm{н}\mathrm{о}\mathrm{м}\mathrm{Н}\mathrm{Н}2}}.$

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: полиномиальной функцией тока намагничивания от потокосцепления в мгновенных значениях $i_{\mathrm{\mu }}\left(\mathrm{\phi }\right)$ или кусочно-линейной функцией. Вариант ее задания определяется выбором значения из выпадающего списка свойства «Способ задания характеристики намагничивания».

Функция $i_{\mathrm{\mu }}\left(\mathrm{\phi }\right)$ задается полиномом N-ой степени (степени должны быть нечетные и обязательно присутствовать 1-я степень). Для трансформатора по умолчанию используется типовая характеристика намагничивания:

$i_{\mathrm{\mu }}\left(\mathrm{\phi }\right)=\mathrm{0,15}\mathrm{\phi }+\mathrm{0,18}{\mathrm{\phi }}^9+\mathrm{0,68}{\mathrm{\phi }}^{11},$

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

$U_{баз}=\frac{\sqrt{2}}{\sqrt{3}}{U}_{номВН}{K}_{схВН}.$

Базисный ток характеристики намагничивания равен:

$I_{баз}=k_i{I}_{х}/K_{схВН};$

где $k_i$ - коэффициент тока намагничивания 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.

По умолчанию в блоке включен расчет параметров схемы замещения по каталожным данным трансформатора. Отключить автоматический расчет и задать свои параметры схемы замещения можно установив свойство «Задать свои параметры схемы замещения» равным «Да».

Параметры схемы замещения в относительных единицах определяются следующим образом:

полные сопротивления обмоток:

$Z_{\mathrm{В}\mathrm{Н}}=\frac{U_{\mathrm{к}\mathrm{В}\mathrm{Н}-\mathrm{Н}\mathrm{Н}\mathrm{\%}}}{100}-\frac{U_{\mathrm{к}\mathrm{Н}\mathrm{Н}1-\mathrm{Н}\mathrm{Н}2\mathrm{\%}}}{4\bullet 100};Z_{\mathrm{Н}\mathrm{Н}}=\frac{U_{\mathrm{к}\mathrm{Н}\mathrm{Н}1-\mathrm{Н}\mathrm{Н}2\mathrm{\%}}}{2\bullet 100};$

активные сопротивления обмоток:

$R_{\mathrm{В}\mathrm{Н}}=\frac{P_{\mathrm{к}}}{2S_{ном}};R_{\mathrm{Н}\mathrm{Н}}=\frac{P_{\mathrm{к}}}{S_{ном}};$

индуктивные сопротивления обмоток:

$X_{\mathrm{В}\mathrm{Н}}=\sqrt{Z_{\mathrm{В}\mathrm{Н}}^2-R_{\mathrm{В}\mathrm{Н}}^2};X_{\mathrm{Н}\mathrm{Н}}=\sqrt{Z_{\mathrm{Н}\mathrm{Н}}^2-R_{\mathrm{Н}\mathrm{Н}}^2};$

активное и полное сопротивления холостого хода:

$R_{\mathrm{x}}=\frac{S_{ном}}{P_{\mathrm{х}}};Z_{\mathrm{x}}=\frac{100}{I_{\mathrm{х}\mathrm{\%}}};$

активное сопротивление ветви намагничивания определяется как действительная часть комплексного выражения:

$R_{m1}={\left[\mathrm{r}\mathrm{e}\mathrm{a}\mathrm{l}\left(\frac{1}{\left(R_{\mathrm{x}}-R_{\mathrm{В}\mathrm{Н}}\right)-j\left(\sqrt{Z_{х}^2-R_{х}^2}-X_{\mathrm{В}\mathrm{Н}}\right)}\right)\right]}^{-1};$

индуктивное сопротивление ветви намагничивания определяется как мнимая часть комплексного выражения:

$X_{m1}={\left[\mathrm{i}\mathrm{m}\mathrm{a}\mathrm{g}\left(\frac{1}{\left(R_{\mathrm{x}}-R_{\mathrm{В}\mathrm{Н}}\right)-j\left(\sqrt{Z_{х}^2-R_{х}^2}-X_{\mathrm{В}\mathrm{Н}}\right)}\right)\right]}^{-1}.$

Свойства

Параметры

Порты

Примеры

• Demo\Электрика\ЭЦ-Динамика v 2\Трансформаторы силовые\Трансформатор 3-фазный 2-обмоточный c расщ обм НН YDD-11-11 (1 л. сх.).prt