Трехобмоточный трансформатор (3 фазы)

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

Тип: AcausalElectricPowerSystems.Passive.Transformers.ThreePhase

Трехобмоточный трансформатор (3 фазы)

Путь в библиотеке:

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

Двухобмоточный трансформатор (3 фазы)

Путь в библиотеке:

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

Описание

Блок Трехобмоточный трансформатор (3 фазы) 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:

Звезда без заземления — звезда с плавающей трехфазной нейтралью.
Звезда с нейтральным портом — звезда с трехфазной нейтралью.
Звезда с заземлением — звезда заземленной трехфазной нейтралью.
Треугольник-1 — треугольник с отставанием от звезды на 30 градусов.
Треугольник-11 — 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:

Пятистержневой — трехфазный пятистержневой сердечник.
Трёхстержневой — 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 Нелинейное магнитное сопротивление, Электромагнитная связь и Вихревой ток.

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:

Переменные

Используйте группу параметров Целевые значения, 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 первой вторичной обмотки
электричество

Details

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

Имя для программного использования

port2

# ~3 — клеммы второй вторичной обмотки
электричество

Details

Трехфазный электрический порт, соответствует клеммам фаз , и второй вторичной 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 Схема соединения вторичных обмоток значение Звезда с нейтральным портом.

Имя для программного использования

n2

# n1 — нейтраль
электричество

Details

Электрический порт, связанный с нейтралью первичной обмотки.

Зависимости

Чтобы использовать этот порт, установите для параметра Схема соединения первичных обмоток значение Звезда с нейтральным портом.

Имя для программного использования

n1

# n3 — нейтраль
электричество

Details

Электрический порт, связанный с нейтралью третичной обмотки.

Зависимости

Чтобы использовать этот порт, установите для параметра Схема соединения третичных обмоток значение Звезда с нейтральным портом.

Имя для программного использования

n3

Параметры

Основные

# Количество обмоток — переключение между двух- и трехобмоточным трансформатором
Две | Три

Details

Переключение между двух- и трехобмоточным трансформатором.

Две — блок моделирует двухобмоточный трансформатор.
Три — блок моделирует трехобмоточный трансформатор.

Значения	`Two` \| `Three`
Значение по умолчанию	`—`
Имя для программного использования	`N_windings`
Вычисляемый	Нет

# Номинальная полная мощность — 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

# Номинальная электрическая частота — 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

# Схема соединения первичных обмоток — конфигурация первичной обмотки
Звезда без заземления | Звезда с нейтральным портом | Звезда с заземлением | Треугольник-1 | Треугольник-11

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

# Номинальное напряжение первичной обмотки — 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

# Схема соединения вторичных обмоток — конфигурация вторичной обмотки
Звезда без заземления | Звезда с нейтральным портом | Звезда с заземлением | Треугольник-1 | Треугольник-11

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

# Номинальное напряжение вторичной обмотки — 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

# Схема соединения третичных обмоток — конфигурация третичной обмотки
Звезда без заземления | Звезда с нейтральным портом | Звезда с заземлением | Треугольник-1 | Треугольник-11

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

# Номинальное напряжение третичной обмотки — 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

# Тип сердечника — тип сердечника
Трёхстержневой | Пятистержневой

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

# Активное сопротивление первичной обмотки, о.е. — 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

# Активное сопротивление вторичной обмотки, о.е. — 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

# Активное сопротивление третичной обмотки, о.е. — 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

# Индуктивность рассеяния — учет потерь магнитного потока.

Details

Включение моделирования потерь магнитного потока.

Значение по умолчанию	`false (выключено)`
Имя для программного использования	`include_leakage_reactance`
Вычисляемый	Нет

# Сопротивление рассеяния первичной обмотки, о.е. — 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 Индуктивность рассеяния.

Значение по умолчанию	`0.05`
Имя для программного использования	`X_1_pu`
Вычисляемый	Да

# Сопротивление рассеяния вторичной обмотки, о.е. — 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 Индуктивность рассеяния.

Значение по умолчанию	`0.05`
Имя для программного использования	`X_2_pu`
Вычисляемый	Да

# Сопротивление рассеяния третичной обмотки, о.е. — 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 Индуктивность рассеяния.

Значение по умолчанию	`0.05`
Имя для программного использования	`X_3_pu`
Вычисляемый	Да

# Активное сопротивление намагничивания — 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

# Сопротивление намагничивания, о.е. — 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 Активное сопротивление намагничивания.

Значение по умолчанию	`500`
Имя для программного использования	`R_m_pu`
Вычисляемый	Да

# Индуктивное сопротивление намагничивания — учет магнитных эффектов

Details

Включение моделирования магнитных эффектов сердечника трансформатора.

Значение по умолчанию	`false (выключено)`
Имя для программного использования	`include_magnetizing_reactance`
Вычисляемый	Нет

# Насыщение ветви намагничивания — представление магнитного насыщения

Details

Установите этот флажок, чтобы использовать магнитное насыщение.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите флажок для параметра Индуктивное сопротивление намагничивания.

Значение по умолчанию	`false (выключено)`
Имя для программного использования	`include_saturation`
Вычисляемый	Нет

# Индуктивное сопротивление намагничивания, о.е. — 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 Индуктивное сопротивление намагничивания и установите флажок Насыщение ветви намагничивания.

Значение по умолчанию	`500`
Имя для программного использования	`X_m_pu`
Вычисляемый	Да

# Вектор значений тока, о.е — вектор значений тока, о.е.

Details

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

Зависимости

Значение по умолчанию	`[0, 0.002, 1, 2]`
Имя для программного использования	`i_vector_pu`
Вычисляемый	Да

# Вектор значений магнитного потока, о.е. — вектор значений потока, о.е

Details

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

Зависимости

Значение по умолчанию	`[0, 1.2, 1.5, 1.51]`
Имя для программного использования	`Phi_vector_pu`
Вычисляемый	Да

# Индуктивное сопротивление нулевой последовательности, о.е. — 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 Тип сердечника значение Трёхстержневой.

Значение по умолчанию	`0.5`
Имя для программного использования	`X_0_pu`
Вычисляемый	Да

Трехобмоточный трансформатор (3 фазы)

Описание

Уравнения

Трехстержневой сердечник

Пятистержневой сердечник

Переменные

Порты

Ненаправленные

Параметры

Основные

Сопротивления

Примеры