Русская версия English version

Анализ динамических режимов работы трехфазных трехстержневых трансформаторов в пакете MATLAB

В.А. Мартынов, А.Н. Голубев, А.Е. Евдаков

Вестник ИГЭУ, 2016 г. выпуск 4, сс. 11—18

Скачать PDF

Аннотация на русском языке: 

Состояние вопроса: В настоящее время расчет динамических режимов различных нелинейных электромагнитных устройств относительно мгновенных токов и напряжений производят численными методами. При этом широкое распространение получил программный продукт MATLAB, являющийся высокоуровневой средой программирования. Однако возможностей встроенных блоков MATLAB недостаточно для адекватного описания цепей, содержащих нелинейные электромагнитные устройства, в частности трехстержневые трансформаторы. Это проявляется при исследовании несимметричных переходных процессов, которые возникают при изменении параметров как самого трансформатора, например при обрыве или коротком замыкании обмоток, так и присоединенной нагрузки. Анализ несимметричных переходных режимов трансформаторов, как правило, проводится с использованием метода наложения принужденного и свободного режимов. При этом расчет принужденного режима производится методом симметричных составляющих, а учет свободных составляющих достигается введением различных коэффициентов, выявленных на основе сопоставления накопленных экспериментальных и расчетных данных. Такой подход базируется на довольно грубых допущениях. В связи с этим актуальной является разработка методов, алгоритмов и программ, позволяющих использовать пакет Simulink для расчета цепей с нелинейными электромагнитными устройствами.

Материалы и методы: Исследование динамических режимов произведено методом переменных состояний с помощью среды MATLAB, в которую интегрирована разработанная программа расчета нелинейной магнитной цепи трехстержневого трансформатора.

Результаты: Разработаны модель и алгоритмы, расширяющие возможности Simulink для расчета цепей с нелинейными электромагнитными устройствами. Произведены расчеты несимметричных режимов работы трехстержневого трансформатора с соединением обмоток по схеме Y/Yn.

Выводы: Предложенная модель является универсальной и позволяет анализировать переходные, установившиеся и аварийные режимы при несимметричных нагрузках в трансформаторах с различной схемой соединений. Оценка адекватности произведена на основе верификации результатов численных экспериментов с паспортными данными трансформатора.

 

Список литературы на русском языке: 

1. Черных И.В. Моделирование электротехнических устройств в MATLAB, SimPowerSystems и Simulink. – М.: ДМК Пресс; СПб.: Питер, 2008. – 288 с.

2. Алтунин Б.Ю., Кралин А.А., Гуляев В.В. Исследование режимов работы нелинейного трехфазного трансформатора в пакете Simulink // Вестник волжской государственной академии водного транспорта. – 2012. – № 32. – С. 195–198.

3. Бошняга В.А. Моделирование трехфазных трансформаторов для расчета несимметричных режимов работы электрических сетей // Известия вузов и энергетических объединений СНГ. Сер. Энергетика. – 1997. – №1–2. – С. 14–19.

4. Закарюкин В.П., Крюков А.В. Сложно несимметричные режимы электрических систем. – Иркутск: Изд-во Иркутского гос. ун-та, 2005. – 274 с.

5. Мартынов В.А., Голубев А.Н., Алейников А.В. Применение метода переменных состояния к анализу стационарных и динамических режимов нелинейных электромагнитных устройств // Вестник ИГЭУ. – 2015. – Вып. 4. – С. 27–32. doi: 10.17588/2072-2672.2015.4.027-032.

6. Основы теории цепей: учеб. для вузов / Г.В. Зевеке, П.А. Ионкин, А.В. Нетушил, С.В. Страхов. – 5-е изд., перераб. – М.: Энергоатомиздат, 1989. – 528 с.

7. Иванов-Смоленский А.В. Электрические машины: учеб. для вузов в 2 т. Т. 1. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Изд-во МЭИ, 2004. – 656 с.

Ключевые слова на русском языке: 
Ключевые слова на английском языке: 
Индекс DOI: 
10.17588/2072-2672.2016.4.011-018
Количество скачиваний: 
49