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如何得到更精确地等效电路拓扑

作者:天津市鲲鹏电子有限公司 浏览: 发表时间:2020-07-14 18:19:49


变压器铁磁材料的非线性使其在深度饱和时的等效电路模型及参数与额定状态不同。通常情况下,电力系统仿真人员,只能拿到变压器***上的额定参数,可以得到额定时的变压器等效电路,却无法得到深度饱和区的参数和等效电路,变压器厂家不会做过电压深度饱和试验,运行现场也无条件做此试验。因此,利用试验方法得到深度饱和区的参数和等效电路的方法实际中无法实现,因为没有试验数据。其实,即便可以进行深度饱和试验并可以储存试验的波形,也不能得到确切的等效电路参数。端口试验时,需要在一相端口施加激励,而另外两相的端口设置开路或短路。

要想从端口测得的有效值或波形反推得出等效电路的参数,一方面需要忽略漏磁元件,另一方面还要假设三相的心柱参数一致的前提条件,这使得最终得到的参数值不准确。另外,由于有一相的端口设置了短路,导致所加激励必须非常大才能使得所测参数达到预定的测量范围。实际上这种激励是无法施加的,因为已经远远超出了变压器所能承载的电流的极限。

如何得到更精确地等效电路拓扑,如何确定各个参数,是所有等效电路研究人员面对的难题。文中提出的解决方法是利用数值仿真的方法确定三相变压器深度饱和等效电路模型的参数。数值仿真的方法分为两种,包括基于端口数值试验的方法和基于电磁场分布计算磁阻方法。前者通过数值仿真模拟端口的开短路试验,依据端口测量的特性参数来确定等效电路参数(称为端口特性参数法,记为TPA),后者利用变压器各部分的磁通和能量的积分结果计算磁阻,再转换得到等效电路参数(称为磁阻计算法,记为RCA)

 使用TPA方法可以解决现场试验无法施加大激励的问题,但事实上TPA法并没有避免端口法的本质缺陷,在依据端口结果反推参数的过程中存在误差,同时所能确定的参数个数受限,使得等效电路模型拓扑结构受限。而RCA法更适于构建复杂精细等效模型。它基于磁场分布计算变压器各个部分的磁阻,包含铁心部分和空气部分,然后依据计算的非线性磁阻转换得到非线性电感参数,不受参数个数的限制,适用于搭建完备细致的等效电路模型,更好的反应变压器深度饱和工作的状态。

 

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