Three-Winding Transformer (Three-Phase)

Трехфазный линейный неидеальный трехобмоточный трансформатор с соединением обмоток Звезда и Треугольник и учетом насыщения.

Three-Winding Transformer (Three-Phase)

three winding transformer (three phase)

Two-Winding Transformer (Three-Phase)

two winding transformer (three phase)

Описание

Блок Three-Winding Transformer (Three-Phase) представляет линейный неидеальный трехфазный трехобмоточный трансформатор, который передает электрическую энергию между двумя или более цепями посредством электромагнитной индукции. Блок включает в себя эффекты линейной утечки обмоток и линейной намагниченности сердечника. Сопротивление блока можно параметризовать в относительных единицах. Настраиваются соединения первичной, первой вторичной и второй вторичной обмоток, фазовый угол треугольник-звезда и типы сердечников.

Варианты конфигурации первичной и вторичной обмоток следующие:

Wye with floating neutral — звезда с плавающей трехфазной нейтралью.
Wye with neutral port — звезда с трехфазной нейтралью.
Wye with grounded neutral — звезда заземленной трехфазной нейтралью.
Delta 1 o’clock — треугольник с отставанием от звезды на 30 градусов.
Delta 11 o’clock — треугольник с опережением звезды на 30 градусов.

Варианты типа сердечника:

Three-phase five-limb — трехфазный пятистержневой сердечник.
Three-phase three-limb — трехфазный трехстержневой сердечник.

Хотя трехстержневой сердечник обычно дешевле, пятистержневой сердечник имеет следующие преимущества:

Более низкое сопротивление для составляющей тока нулевой последовательности, то есть между линией и нейтралью, в случае несбалансированной нагрузки.
Большее рассеивание тепла.

Уравнения

Трехстержневой сердечник

Этот блок реализован в магнитной области с использованием блоков Nonlinear Reluctance, Winding и Eddy Current.

two winding transformer (three phase) 1 s

Важно определить связь между параметрами электрической области из маски блока и параметрами магнитной области, используемыми в модели:

— число витков первичной обмотки.
— число витков первой вторичной обмотки.
— число витков второй вторичной обмотки.
— шунтирующая намагничивающая индуктивность.
— индуктивность нулевой последовательности.
— индуктивность рассеяния первичной обмотки.
— индуктивность рассеяния первой вторичной обмотки.
— индуктивность рассеяния второй вторичной обмотки.
— шунтирующее намагничивающее сопротивление.
— намагничивающее сопротивление между фазами

.
— коэффициент сопротивления нулевой последовательности

.
— сопротивление утечки первичной обмотки

.
— сопротивление утечки первой вторичной обмотки

.
— сопротивление утечки второй вторичной обмотки

.
— проводимость петли вихревых токов

.

Для трехобмоточных трехфазных трансформаторов связь между различными обмотками в каждой фазе одинакова.

Пятистержневой сердечник

В случае трансформатора с пятистержневым сердечником дополнительные пути магнитного потока, обеспечиваемые дополнительными стержнями, можно представить с помощью магнитных сопротивлений нулевой последовательности, которые первоначально были разработаны для магнитных путей через воздух в трансформаторе с трехстержневым сердечником.

two winding transformer (three phase) 2 s

В модели с пятистержневым сердечником магнитные сопротивления от фаз к дополнительным обмоткам должны быть равны магнитным сопротивлениям между фазами:

Отсюда следует вывод:

Порты

Ненаправленные

~1 — клеммы первичной обмотки
электричество

Трехфазный электрический порт, соответствует клеммам фаз , и первичной обмотки.

n1 — нейтраль
электричество

Электрический порт, связанный с нейтралью первичной обмотки.

Зависимости

Чтобы использовать этот порт, установите для параметра Primary winding connection type значение Wye with neutral port.

~2 — клеммы первой вторичной обмотки
электричество

Трехфазный электрический порт, соответствует клеммам фаз , и первой вторичной обмотки.

n2 — нейтраль
электричество

Электрический порт, связанный с нейтралью первой вторичной обмотки.

Зависимости

Чтобы использовать этот порт, установите для параметра First secondary connection type значение Wye with neutral port.

~3 — клеммы второй вторичной обмотки
электричество

Трехфазный электрический порт, соответствует клеммам фаз , и второй вторичной обмотки.

n3 — нейтраль
электричество

Электрический порт, связанный с нейтралью второй вторичной обмотки.

Зависимости

Чтобы использовать этот порт, установите для параметра Second secondary connection type значение Wye with neutral port.

Параметры

Main

Number of windings — переключение между двух- и трехобмоточным трансформатором
Two (по умолчанию) | Three

Переключение между двух- и трехобмоточным трансформатором.

Two — блок моделирует двухобмоточный трансформатор.
Three — блок моделирует трехобмоточный трансформатор.

Rated apparent power — номинальная полная мощность
100e6 В*A (по умолчанию)

Номинальная мощность, проходящая через трансформатор. Значение должно быть больше 0.

Rated electrical frequency — номинальная электрическая частота
50 Гц (по умолчанию)

Номинальная или условная частота сети переменного тока, к которой подключен трансформатор. Значение должно быть больше 0.

Primary winding connection type — конфигурация первичной обмотки
Wye with floating neutral (по умолчанию) | Wye with neutral port | Wye with grounded neutral | Delta 1 o’clock | Delta 11 o’clock

Тип первичной обмотки.

Primary rated voltage — среднеквадратичное напряжение сети, приложенное к первичной обмотке
4160 (по умолчанию) | положительный скаляр

Среднеквадратичное линейное напряжение, приложенное к первичной обмотке в нормальных условиях эксплуатации. Значение должно быть больше 0.

First secondary connection type — конфигурация первой вторичной обмотки
Wye with floating neutral (по умолчанию) | Wye with neutral port | Wye with grounded neutral | Delta 1 o’clock | Delta 11 o’clock

Тип первой вторичной обмотки.

First secondary rated voltage — среднеквадратичное напряжение сети, приложенное к первой вторичной обмотке
4160 (по умолчанию) | положительный скаляр

Среднеквадратичное линейное напряжение, приложенное к первой вторичной обмотке в нормальных условиях эксплуатации. Значение должно быть больше 0.

Second secondary connection type — конфигурация второй вторичной обмотки
Wye with floating neutral (по умолчанию) | Wye with neutral port | Wye with grounded neutral | Delta 1 o’clock | Delta 11 o’clock

Тип второй вторичной обмотки.

Second secondary rated voltage — среднеквадратичное напряжение сети, приложенное к второй вторичной обмотке
4160 (по умолчанию) | положительный скаляр

Среднеквадратичное линейное напряжение, приложенное к второй вторичной обмотке в нормальных условиях эксплуатации. Значение должно быть больше 0.

Core type — тип сердечника
Three-phase three-limb (по умолчанию) | Three-phase five-limb

Тип сердечника.

Impedances

Primary winding resistance (pu) — сопротивление первичной обмотки, о.е
0.01 (по умолчанию) | положительный скаляр

Сопротивление первичной обмотки, о.е. Значение должно быть больше 0.

First secondary winding resistance (pu) — сопротивление первой вторичной обмотки, о.е
0.01 (по умолчанию) | положительный скаляр

Сопротивление первой вторичной обмотки. Значение должно быть больше 0.

Second secondary winding resistance (pu) — сопротивление второй вторичной обмотки, о.е
0.01 (по умолчанию) | положительный скаляр

Сопротивление второй вторичной обмотки. Значение должно быть больше 0.

Leakage reactance — учет потерь магнитного потока.
Exclude (по умолчанию) | Include

Включение моделирования потерь магнитного потока.

Primary leakage reactance (pu) — магнитное сопротивление первичной обмотки, о.е.
0.001 (по умолчанию) | положительный скаляр

Потери магнитного потока в первичной обмотке, о.е. Значение должно быть больше 0.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Leakage reactance значение Include.

First secondary leakage reactance (pu) — магнитное сопротивление первой вторичной обмотки, о.е.
0.001 (по умолчанию) | положительный скаляр

Потери магнитного потока во первой вторичной обмотке, о.е. Значение должно быть больше 0.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Leakage reactance значение Include.

Second secondary leakage reactance (pu) — магнитное сопротивление второй вторичной обмотки, о.е.
0.001 (по умолчанию) | положительный скаляр

Потери магнитного потока во второй вторичной обмотке, о.е. Значение должно быть больше 0.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Leakage reactance значение Include.

Magnetizing resistance — учет сопротивления намагничивания
Exclude (по умолчанию) | Include

Включение моделирования сопротивления намагничивания в сердечнике трансформатора.

Shunt magnetizing resistance (pu) — активное сопротивление ветви намагничивания, о.е.
500 (по умолчанию) | положительный скаляр

Активное сопротивление ветви намагничивания, о.е. Значение должно быть больше 0.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Magnetizing resistance значение Include.

Magnetizing reactance — учет магнитных эффектов
Exclude (по умолчанию) | Include

Включение моделирования магнитных эффектов сердечника трансформатора.

Magnetic saturation representation — представление магнитного насыщения
None (по умолчанию) | Lookup table (phi versus i)

Выберите, нужно ли представлять магнитное насыщение и каким образом.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Magnetizing reactance значение Include.

Current vector (pu), i — вектор значений тока, о.е
[0, .002, 1, 2] (по умолчанию)

Вектор значений тока, о.е. Первое значение должно быть 0, остальные идут строго по возрастанию.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Magnetizing reactance значение Include и для параметра Magnetic saturation representation значение Lookup table (phi versus i).

Magnetic flux vector (pu), phi — вектор значений потока, о.е
[0, 1.2, 1.5, 1.51] (по умолчанию)

Вектор значений магнитного потока, о.е. Первое значение должно быть 0, остальные идут строго по возрастанию.

Зависимости

Shunt magnetizing reactance (pu) — реактивное сопротивление ветви намагничивания, о.е.
500 (по умолчанию) | положительный скаляр

Реактивное сопротивление ветви намагничивания при работе линейной области, о.е. Значение должно быть больше 0.

Зависимости

Zero sequence reactance (pu) — реактивное сопротивление нулевой последовательности
0.5 (по умолчанию) | положительный скаляр

Реактивное сопротивление нулевой последовательности в о.е. Значение должно быть больше или равно потерям магнитного потока первичной обмотки.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Core type значение Three-phase three-limb.