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《四相输电系统电力变压器仿真及分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第44卷第9期Vol.44No.92007年9月TRANSFORMERSeptember2007四相输电系统电力变压器的仿真与分析12周先哲,刘光晔(1.广西电力调度通信中心,广西南宁530023;2.湖南大学信息与电气工程学院,湖南长沙410082)摘要:建立了三相变四相电力变压器数学模型,验证了其中性点接地的条件和阻抗平衡条件。关键词:变压器;四相输电;阻抗+中图分类号:TM401.1文献标识码:B文章编号:1001-8425(2007)09-0015-05SimulationandAnalysisofPowerTransformerinFour-PhaseTransmissionSy
2、stem12ZHOUXian-zhe,LIUGuang-ye(1.GuangxiPowerDispatchingCommunicationCenter,Nanning530023,ChinaA2.HunanUniversity,Changsha410082,China)Abstract:Themathematicalmodelforthree-phasetofour-phasetransformerisestab-lished.Theconditionsofneutralearthingandresistancebalanceareverified.Keywords:Transformer
3、;Four-phasetransmission;Resistance该变压器在对称运行的情况下各种绕组阻抗匹配方1引言式及中性点接地方式下的平衡度进行了仿真计算,多相输电能够明显地降低导线表面的电位梯验证了该变压器的阻抗平衡条件和中性点接地条度,节约线路走廊,是提高输送功率密度的重要方件,揭示了该变压器在各绕组出现绕制误差情况下法。四相输电系统既有多相输电方式的优点,又克服对变压器性能影响的规律,从而为这种变压器的设了六相以上输电方式所存在的缺点。采用四相输电计、制造及应用提供了重要的理论基础和技术支持。的基本设想是保持发电端和用电端原三相制设备不2三相变四相变压器的原理及数学模型变,用三
4、相变四相及四相变三相变压器组成四相输电网来提高线路的输送密度和降低损耗。四相输电三相变四相电力变压器接线原理如图1所示,系统应用的关键设备是三相变四相及其逆变变压同一铁心柱上各绕组的同名端均用箭头方向标注。器。原则上,在平衡变压器的两相侧采用增加一套副ABCO绕组的双重接线方案,便可得到三相变四相电力变Na1Na2Nc1Nc2Nb1Nb2Nd1Nd2[5]压器。而事实上,平衡变压器单柱绕组数目较多,平衡条件要求的各绕组阻抗关系严格。如果采用双重K接线方案,则单柱绕组数目增加近一倍,满足平衡条Na3Nc3Nb3Nd3件十分困难,甚至使得绕组在空间上的布置产生矛盾,无法达到各相参数平衡的要求。
5、acbd图1三相变四相电力变压器接线原理文献[1]提出了一种四相四心柱结构的三相变四Fig.1Connectiondiagramofpowertransformer相电力变压器,这种变压器每相铁心柱上的绕组不超duringthreephasestofourphases过三个,是不等相变换的最简单形式。笔者基于这种新型变压器的数学模型,以“Matlab”为仿真平台,对各绕组的等值阻抗、电流和电压均已统一折算16第44卷到相绕组Na1的匝数,但符号均不带撇号。另外,各由各绕组的匝数比例关系,并考虑到中性点接绕组的阻抗、电流和电压符号中的下标分别与相应地时,三相输入电流与电压的实际值分别为:的绕
6、组符号对应。三相侧各绕组的电流、电压参考方!UAO=Ua1#向均与绕组同名端的箭头方向相同;四相侧各绕组#U=-1U+%3UBOa2b1的电压方向与绕组同名端的箭头方向相同,但电流"22(5)#方向与绕组同名端的箭头方向相反。#UCO=-1Ua2-%3Ub2$22考虑到绕组a相与c相对称,b相与d相对称,!IA=Ia1-Ic1有ZNa1=ZNc1、ZNa2=ZNc2、ZNa3=ZNc3、ZNb1=ZNd1、ZNb2=ZNd2、#Z=Z。根据普通单相三绕组变压器原理,可以得#IB=2(Ib1-Id1)Nb3Nd3"%3(6)到a相单相三绕组变压器的三射线等效电路,如图#2#IC=(Id2-I
7、b2)2所示,b相、c相和d相的等效电路分别与此一致。$%3IK点节点电流方程:a1ZNa1Ua1ZNa3Ia3%3(Ia2-Ic2)+Ib1-Ib2+Id2-Id1=0(7)Ia2ZNa2Ua3若中性点不接地,式(5)转化为:Ua2!1%3UAB=Ua1+Ua2-Ub1图2三绕组变压器a相等效电路#22"(8)Fig.2Equivalentcircuitofphaseaintransformer#UAC=Ua1+1Ua
