此示例说明了三相五柱变压器的饱和情况,并将专用电力系统模型与基于 Simscape 的物理模型进行了比较。
顶部电路使用 SimPowerSytems 模块来实现连接到 315 kV 电网的 300 MVA、315 kV/120 kV/25 kV、Yg/Yg/D 变压器。在不平衡电压条件下,与三柱变压器相反,五柱变压器的零序磁通停留在钢芯内部并通过两个外部柱返回。自然零序电感(没有Delta)非常高(L0 > 100 pu)。因此,除了由于铁芯不对称导致的小电流不平衡之外,五柱壳式变压器的行为与由三个单相单元构建的三相变压器非常相似。
底部电路使用 Simscape 电磁基础库实现相同的电路。查看 Simscape 变压器块的掩码,了解磁路是如何实现的。蓝色块代表具有指定非线性 B-H 特性的 5 个臂和 8 个磁轭的钢磁阻。黄色块代表模拟绕组漏感的空气路径磁阻。
三相可编程发电机块用于模拟 A 相上的 1.7 pu 过压(从 0.2 秒到 0.3 秒),产生 A 相饱和。然后,在 Delta 绕组上施加相间 (A-B) 故障。t=0.35 秒。两种模型中的变压器均以零初始通量开始。为了减少达到稳态所需的时间,使用抗饱和控制块快速迫使三相中的平均磁通为零。
观察两个模型产生的电压、电流和通量非常相似。
电压:
电流:
磁通: