Документация Engee

Three-Winding Transformer (Three-Phase)

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

Тип: AcausalElectricPowerSystems.Passive.Transformers.ThreePhase

Three-Winding Transformer (Three-Phase)

Путь в библиотеке:

/Physical Modeling/Electrical/Passive/Transformers/Three-Winding Transformer (Three-Phase)

Two-Winding Transformer (Three-Phase)

Путь в библиотеке:

/Physical Modeling/Electrical/Passive/Transformers/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, вторичной и третичной 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.

Подробнее о режимах работы трехфазной системы, соединенной по схеме Треугольник, см. в Рекомендации при соединении обмоток трансформаторов в треугольник.

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 вторичной обмотки.

  • — число витков третичной обмотки.

  • — шунтирующая намагничивающая индуктивность.

  • — индуктивность нулевой последовательности.

  • — индуктивность рассеяния первичной обмотки.

  • — индуктивность рассеяния вторичной обмотки.

  • — индуктивность рассеяния третичной обмотки.

  • — шунтирующее намагничивающее сопротивление.

  • — намагничивающее сопротивление между фазами

    .

  • — коэффициент сопротивления нулевой последовательности

    .

  • — сопротивление утечки первичной обмотки

    .

  • — сопротивление утечки вторичной обмотки

    .

  • — сопротивление утечки третичной 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:

.

Переменные

Используйте группу параметров Initial Targets, чтобы установить приоритет и начальные целевые значения для переменных параметров блока перед моделированием. Для получения дополнительной информации см. Настройка физических блоков с помощью целевых значений.

Порты

Ненаправленные

# ~1 — клеммы первичной обмотки
электричество

Details

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

Имя для программного использования

port1

# ~2 — клеммы вторичной обмотки
электричество

Details

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

Имя для программного использования

port2

# ~3 — клеммы третичной обмотки
электричество

Details

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

Имя для программного использования

port3

# n2 — нейтраль
электричество

Details

Электрический порт, связанный с нейтралью вторичной обмотки.

Зависимости

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

Имя для программного использования

n2

# n1 — нейтраль
электричество

Details

Электрический порт, связанный с нейтралью первичной обмотки.

Зависимости

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

Имя для программного использования

n1

# n3 — нейтраль
электричество

Details

Электрический порт, связанный с нейтралью третичной обмотки.

Зависимости

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

Имя для программного использования

n3

Параметры

Основные

# Number of windings — переключение между двух- и трехобмоточным трансформатором
Two | Three

Details

Переключение между двух- и трехобмоточным трансформатором.

  • Two — блок моделирует двухобмоточный трансформатор.

  • Three — блок моделирует трехобмоточный трансформатор.

Значения

Two | Three

Значение по умолчанию

Имя для программного использования

N_windings

Вычисляемый

Нет

# Rated apparent power — номинальная полная мощность
W | uW | mW | kW | MW | GW | V*A | HP_DIN

Details

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

Единицы измерения

W | uW | mW | kW | MW | GW | V*A | HP_DIN

Значение по умолчанию

100e6 V*A

Имя для программного использования

S_rated

Вычисляемый

Да

# Rated electrical frequency — номинальная электрическая частота
Hz | kHz | MHz | GHz

Details

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

Единицы измерения

Hz | kHz | MHz | GHz

Значение по умолчанию

50 Hz

Имя для программного использования

f_rated

Вычисляемый

Да

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

Details

Тип первичной обмотки.

Значения

Wye with floating neutral | Wye with neutral port | Wye with grounded neutral | Delta 1 o’clock | Delta 11 o’clock

Значение по умолчанию

Wye with floating neutral

Имя для программного использования

winding1_connection

Вычисляемый

Нет

# Primary rated voltage — среднеквадратичное напряжение сети, приложенное к первичной обмотке
V | uV | mV | kV | MV

Details

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

Единицы измерения

V | uV | mV | kV | MV

Значение по умолчанию

4160 V

Имя для программного использования

V1_rated

Вычисляемый

Да

# Secondary winding connection type — конфигурация вторичной обмотки
Wye with floating neutral | Wye with neutral port | Wye with grounded neutral | Delta 1 o’clock | Delta 11 o’clock

Details

Тип вторичной обмотки.

Значения

Wye with floating neutral | Wye with neutral port | Wye with grounded neutral | Delta 1 o’clock | Delta 11 o’clock

Значение по умолчанию

Wye with floating neutral

Имя для программного использования

winding2_connection

Вычисляемый

Нет

# Secondary rated voltage — среднеквадратичное напряжение сети, приложенное к вторичной обмотке
V | uV | mV | kV | MV

Details

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

Единицы измерения

V | uV | mV | kV | MV

Значение по умолчанию

24e3 V

Имя для программного использования

V2_rated

Вычисляемый

Да

# Tertiary winding connection type — конфигурация третичной обмотки
Wye with floating neutral | Wye with neutral port | Wye with grounded neutral | Delta 1 o’clock | Delta 11 o’clock

Details

Тип третичной обмотки.

Значения

Wye with floating neutral | Wye with neutral port | Wye with grounded neutral | Delta 1 o’clock | Delta 11 o’clock

Значение по умолчанию

Wye with floating neutral

Имя для программного использования

winding3_connection

Вычисляемый

Нет

# Tertiary rated voltage — среднеквадратичное напряжение сети, приложенное к третичной обмотке
V | uV | mV | kV | MV

Details

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

Единицы измерения

V | uV | mV | kV | MV

Значение по умолчанию

24e3 V

Имя для программного использования

V3_rated

Вычисляемый

Да

# Core type — тип сердечника
Three-phase three-limb | Three-phase five-limb

Details

Тип сердечника.

Значения

Three-phase three-limb | Three-phase five-limb

Значение по умолчанию

Three-phase three-limb

Имя для программного использования

number_of_limbs

Вычисляемый

Нет

Сопротивления

# Primary winding resistance, pu — сопротивление первичной обмотки, о.е

Details

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

Значение по умолчанию

0.01

Имя для программного использования

R_1_pu

Вычисляемый

Да

# Secondary winding resistance, pu — сопротивление вторичной обмотки, о.е

Details

Сопротивление вторичной обмотки. Значение должно быть больше 0.

Значение по умолчанию

0.01

Имя для программного использования

R_2_pu

Вычисляемый

Да

# Tertiary winding resistance, pu — сопротивление третичной обмотки, о.е

Details

Сопротивление третичной обмотки. Значение должно быть больше 0.

Значение по умолчанию

0.01

Имя для программного использования

R_3_pu

Вычисляемый

Да

# Leakage reactance — учет потерь магнитного потока.

Details

Включение моделирования потерь магнитного потока.

Значение по умолчанию

false (выключено)

Имя для программного использования

include_leakage_reactance

Вычисляемый

Нет

# Primary leakage reactance, pu — магнитное сопротивление первичной обмотки, о.е.

Details

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

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите флажок для параметра Leakage reactance.

Значение по умолчанию

0.05

Имя для программного использования

X_1_pu

Вычисляемый

Да

# Secondary leakage reactance, pu — магнитное сопротивление вторичной обмотки, о.е.

Details

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

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите флажок для параметра Leakage reactance.

Значение по умолчанию

0.05

Имя для программного использования

X_2_pu

Вычисляемый

Да

# Tertiary leakage reactance, pu — магнитное сопротивление третичной обмотки, о.е.

Details

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

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите флажок для параметра Leakage reactance.

Значение по умолчанию

0.05

Имя для программного использования

X_3_pu

Вычисляемый

Да

# Magnetizing resistance — учет сопротивления намагничивания

Details

Включение моделирования сопротивления намагничивания в сердечнике трансформатора.

Значение по умолчанию

false (выключено)

Имя для программного использования

include_magnetizing_resistance

Вычисляемый

Нет

# Shunt magnetizing resistance, pu — активное сопротивление ветви намагничивания, о.е.

Details

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

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите флажок для параметра Magnetizing resistance.

Значение по умолчанию

500

Имя для программного использования

R_m_pu

Вычисляемый

Да

# Magnetizing reactance — учет магнитных эффектов

Details

Включение моделирования магнитных эффектов сердечника трансформатора.

Значение по умолчанию

false (выключено)

Имя для программного использования

include_magnetizing_reactance

Вычисляемый

Нет

# Magnetic saturation — представление магнитного насыщения

Details

Установите этот флажок, чтобы использовать магнитное насыщение.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите флажок для параметра Magnetizing reactance.

Значение по умолчанию

false (выключено)

Имя для программного использования

include_saturation

Вычисляемый

Нет

# Shunt magnetizing reactance, pu — реактивное сопротивление ветви намагничивания, о.е.

Details

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

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите флажок для параметра Magnetizing reactance и установите флажок Magnetic saturation.

Значение по умолчанию

500

Имя для программного использования

X_m_pu

Вычисляемый

Да

# Current vector, pu — вектор значений тока, о.е.

Details

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

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите флажок для параметра Magnetizing reactance и установите флажок Magnetic saturation.

Значение по умолчанию

[0, 0.002, 1, 2]

Имя для программного использования

i_vector_pu

Вычисляемый

Да

# Magnetic flux vector, pu — вектор значений потока, о.е

Details

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

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите флажок для параметра Magnetizing reactance и установите флажок Magnetic saturation.

Значение по умолчанию

[0, 1.2, 1.5, 1.51]

Имя для программного использования

Phi_vector_pu

Вычисляемый

Да

# Zero sequence reactance, pu — реактивное сопротивление нулевой последовательности

Details

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.

Значение по умолчанию

0.5

Имя для программного использования

X_0_pu

Вычисляемый

Да