双绕组电力变压器的参数化

模型描述

此示例演示如何参数化[two-winding транс форматор]（https://engee.com/helpcenter/stable/ru-en/fmod-electricity-transfomers/three-winding-transformer-three-phase.html ）根据护照数据和参数计算的验证进行。模型的外观:

变压器参数的计算

作为计算的一个例子，让我们以涡扇发动机-80000/110/10。参考参数[1]:

-额定功率-80MVA;
-电压VN-115KV;
-电压NN-10.5kV;
-短路电压-10.5 %;
-短路损耗(短路)-310千瓦;
-空载损耗-70千瓦;
-空载电流（XX）-0.6％。

额定功率，VA:

Sn = 80e6;

绕组电压VN,V:

Uvn = 115e3;

绕组电压NN,V:

Unn = 10.5e3;

短路电压, %:

Uk = 10.5;

短路损耗，W:

Pkz = 310e3;

损失XX,W:

Ph = 70e3;

当前XX, %:

Ih = 0.6;

以命名单位计算绕组参数

绕组的有源电阻:

import Printf.@printf
Rvn = Pkz * Uvn^2 / (2 * Sn^2)
Rnn = Pkz * Unn^2 / (2 * Sn^2)
@printf "高压绕组的有功电阻：%。3f欧姆" Rvn
@printf "有源绕组电阻NN:%。5f欧姆" Rnn

Активное сопротивление обмотки ВН: 0.320 Ом
Активное сопротивление обмотки НН: 0.00267 Ом

总电阻Z:

Zvn = Uk / 100 * Uvn^2 / (2 * Sn)
Znn = Uk / 100 * Unn^2 / (2 * Sn)
@printf "高压绕组总电阻：%。3f欧姆" Zvn
@printf "Nn的总绕组电阻：％。5f欧姆" Znn

Полное сопротивление обмотки ВН: 8.679 Ом
Полное сопротивление обмотки НН: 0.07235 Ом

感应电阻X:

Xvn = sqrt(Zvn^2 - Rvn^2)
Xnn = sqrt(Znn^2 - Rnn^2)
@printf "高压绕组的感应电阻：%。3f欧姆" Xvn
@printf "Nn绕组的感应电阻：％。5f欧姆" Xnn

Индуктивное сопротивление обмотки ВН: 8.673 Ом
Индуктивное сопротивление обмотки НН: 0.07230 Ом

电感L:

Lvn = Xvn / (2 * pi * 50)
Lnn = Xnn / (2 * pi * 50)
@printf "绕组电感HH:%。3f Hh" Lvn
@printf "绕组电感NN:%。5f Gn" Lnn

Индуктивность обмотки ВН: 0.028 Гн
Индуктивность обмотки НН: 0.00023 Гн

XX模式下的总损失:

Sh = Ih / 100 * Sn
@printf "总损失XX:%D VA" Sh

Полные потери ХХ: 480000 ВА

Qh变压器的磁化功率:

Qh = sqrt(Sh^2 - Ph^2)
@printf "变压器的磁化功率：%d var" Qh

Намагничивающая мощность трансформатора: 474868 вар

磁化电路Rm的有源电阻:

Rm = Uvn^2 / Ph
@printf "磁化电路的有源电阻：%d欧姆" Rm

Активное сопротивление цепи намагничивания: 188929 Ом

磁化电路的感应电阻Xm:

Xm = Uvn^2 / Qh
@printf "磁化电路的感应电阻：%d欧姆" Xm

Индуктивное сопротивление цепи намагничивания: 27850 Ом

磁化电路的电感:

Lm = Xm / (2 * pi * 50)
@printf "磁化电路电感：％。3f Gn" Lm

Индуктивность цепи намагничивания: 88.649 Гн

以相对单位计算绕组参数

有源电阻R:

R_pu = Pkz / (2 * Sn)
@printf "高压和低压绕组的有功电阻：％。5f O.E." R_pu

Активное сопротивление обмоток ВН и НН: 0.00194 о.е.

总电阻Z:

Z_pu = Uk / (2 * 100)
@printf "高压和低压绕组的总电阻：％。5f O.E." Z_pu

Полное сопротивление обмоток ВН и НН: 0.05250 о.е.

电感L:

L_pu = sqrt(Z_pu^2 - R_pu^2)
@printf "高压和低压绕组的电感:%.5f O.E." L_pu

Индуктивность обмоток ВН и НН: 0.05246 о.е.

XX模式下的总损失:

Sh_pu = Ih / 100
@printf "XX模式下的总损失:%.3f O.E." Sh_pu

Полные потери в режиме ХХ: 0.006 о.е.

变压器的磁化功率:

Qh_pu = sqrt(Sh_pu^2 - (Ph / Sn)^2)
@printf "变压器充磁功率：%。3f O.E." Qh_pu

Намагничивающая мощность трансформатора: 0.006 о.е.

磁化电路的有源电阻:

Rm_pu = Sn / Ph
@printf "磁化电路的有源电阻：％。3f O.E." Rm_pu

Активное сопротивление цепи намагничивания: 1142.857 о.е.

磁化电路的电感:

Lm_pu = 1 / Qh_pu
@printf "磁化电路电感：％。3f O.E." Lm_pu

Индуктивность цепи намагничивания: 168.468 о.е.

计算结果

让我们把数据放在一个表中:

using Pkg
"PrettyTables" in [p.name for p in values(Pkg.dependencies())] ? using PrettyTables : Pkg.add("PrettyTables")
colomn1 = ["R", "X", "L", "Rm", "Xm", "Lm"]
colomn2 = [Rvn, Xvn, Lvn, Rm, Xm, Lm]
colomn3 = [Rnn, Xnn, Lnn, Rm, Xm, Lm]
colomn4 = [R_pu, L_pu, Lm_pu, Rm_pu, Lm_pu, Lm_pu]
data = hcat(colomn1, colomn2, colomn3, colomn4);
header = (["参数", "命名小学", "命名为二级", "亲戚"])
pretty_table(
    data,
    header = header,
    alignment = :l,
    formatters = ft_printf("%5.5f")
)

┌──────────┬───────────────────────┬───────────────────────┬───────────────┐
│ Параметр │ Именованные первичные │ Именованные вторичные │ Относительные │
├──────────┼───────────────────────┼───────────────────────┼───────────────┤
│ R        │ 0.32029               │ 0.00267               │ 0.00194       │
│ X        │ 8.67299               │ 0.07230               │ 0.05246       │
│ L        │ 0.02761               │ 0.00023               │ 168.46773     │
│ Rm       │ 188928.57143          │ 188928.57143          │ 1142.85714    │
│ Xm       │ 27849.82096           │ 27849.82096           │ 168.46773     │
│ Lm       │ 88.64873              │ 88.64873              │ 168.46773     │
└──────────┴───────────────────────┴───────────────────────┴───────────────┘

参数传输到变压器单元

将计算参数传输到变压器模块T1和T2:

model_name = "two_winding_transformer"
model_name in [m.name for m in engee.get_all_models()] ? engee.open(model_name) : engee.load( "$(@__DIR__)/$(model_name).engee");
for i in 1:2
    engee.set_param!(model_name * "/T" * string(i),
                "R_1_pu" => R_pu,
                "R_2_pu" => R_pu,
                "X_1_pu" => L_pu,
                "X_2_pu" => L_pu,
                "R_m_pu" => Rm_pu,
                "X_m_pu" => Lm_pu,
                "include_leakage_reactance" => true,
                "include_magnetizing_resistance" => true,
                "include_magnetizing_reactance"  => true
                );
end

参数计算的验证

results = engee.run(model_name);
Pxx = results["Rhx系列"].value[end];
Qxx = results["Qxx的"].value[end];
Rab = results["Rab"].value[end];
Xab = results["Xab"].value[end];
@printf "Rh损失的相对误差:%.3f%%\n" abs(Pxx - Ph) / Ph * 100
@printf "损耗相对误差Qx:%。3f%%\n" abs(Qxx - Qh) / Qh * 100
@printf "绕组有功电阻的相对误差：%。3f%%" abs(Rab - 2 * Rvn) / (2 * Rvn) * 100
@printf "绕组的感应电阻的相对误差：％。3f%%" abs(Xab - 2 * Xvn) / (2 * Xvn) * 100

Относительная погрешность потерь Pх: 0.055%
Относительная погрешность потерь Qх: 0.031%
Относительная погрешность активного сопротивления обмоток: 0.031%
Относительная погрешность индуктивного сопротивления обмоток: 0.016%

连结

电气网络设计手册 /
d.L.faybisovich编辑。 –第4版。，修订和增加。 -M.：ENAS，2012。 -376页：生病了。