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基于PSCAD软件的阻抗匹配平衡变压器仿真研究_论文

基 于P C D SA 软件的阻抗匹配平衡变压器仿真研 究  电工 电气  (0 N .   2 1 o1 1   ) 基 于 P C D 件 的 阻抗 匹配 平衡 变压 器仿 真研 究  SA 软 程建  ( 东台市供 电公 司 ,江苏 东台 2 4 O ) 1  0 2   摘 要 : 研 究 了阻抗 匹配平衡 变压器 的接线和 内部 “ 阻抗 匹配 ”特 性 ,结合多绕组 变压器 的电磁  耦 合关 系 ,以 电磁 暂态仿 真 软件 P C D E T C中的统 一 电磁 等值 电路 (M C 变 压器模 型 为基 础 ,建  SA fM D l U E) 市 了电气化铁 路牵 引供 电系统 的仿真模 型。对正 常运行 、 故障状态 、 励磁涌 流等情况 进行 了仿真和分析 ,   仿 真 结 果 验 证 了 该 模 型 的 正 确 性 , 对 于 阻抗 匹 配 平 衡 变 压 器 的 现 场 运 行 具 有 … 定 的指 导 意 义 。   关 键 词 : 阻 抗 匹 配 平 衡 变 压 器 ;P C D E T C仿 真 软 件 ;暂 态 仿 真 ;牵 引供 电系 统    SA/MD 中图分类号:T 9 2 7  M 2.3 文献标识码 :A   文章编号 :10 — 15 2 1) 1O 1一 4 0 7 3 7 (0 1O 一 0 3 O  一  h仃 d一 m一 萎篓 a~  一 ~  一m d一 r一 e一  D ~ 一 №  n   , 一 "   ~ . 。 。的匹 配 原 则而 达 到 原  = 。   I  c U  阻抗 匹配 平衡 变压 器是 适应 国 内 电气化 铁道 发  绕 组 阻抗 满 足  =   线 如 图1 示 。 所   展需要 的新 型牵 引变压 器 ,它具有 较 好 的抑 制 负序  电流对 电力系统影 响、容量 利用率较高等优 点  。电  J 气化 铁 路 牵 引 供 电系 统 用 阻 抗 匹 配变 压 器 作 为 一  种 特 殊 变 压 器 ,其 结 构 的 特 殊 性和 复杂 性 决 定 了  不 能采用 普通 变压 器 仿真模 型  。本 文利 用P C D   SA/ E TC M D 电磁 暂态 仿真 软 件 建立 了基于 统 一 电磁 等值  边平 衡 的变 压器  。阻抗 匹配 平衡 变压 器 的原理接  电路 (M C 的 阻抗匹 配半 衡变压 器模 型 ,构建 了电  UE) 气化铁 路牵 引供 电系 统 的仿真模 型 ,并对 其正 常运  行 、故 障状态 、励 磁涌 流等情 况进 行 了仿真 分析 。   a Ⅲ 抗  j 殳 压 器 腺 边  b f 抗 匹  , 器 次 边  )j j l 殳压 图 1 阻抗 匹 配平 衡 变压 器接 线 图   变 压 器 原 边 接 成 Y 结 ( 存 在 中 性 点 且 接  联 设 地) ,次 边 接 成 △ 联 结 , 并 且 次边 b 铁 心 柱 绕 组  相 再外 延2 支臂 a 个 和  ,称 为 平衡绕 组 ,且满足 次边  两相 输 出 电压f 、f 相 位 相 差9 。  是  和  与  / / 。   O( l 阻抗 匹配 平 衡 变 压 器 的原 理    阻 抗 匹配 平衡 变 压器 是 在 普通 的Y d  线 变  N 1接 l 压 器 的 自由相 上增 加两 个绕 组 ,并使其 次边 △ 内各  的 比例 关系 ) 。在 次边 △ 内 ,设  = 。   , :        = =   ,   , 应用 叠 加 原理和 磁 势 平衡 原理 得到  原 、次边 电流映射 关 系为 :   基 金项 目:江 苏 省 自然 科学 基 令项 同(K 0 8 6 ) B 2 0 3 6  作者 简 介: 建 (9 9 )   17 ,男 ,助 理 r 师 ,硕 十 ,从事 变 电运行 工作 。 程   一 1 一  3 电工 电气 (0 1 .   2 1 No1   ) 基 于P C D 件 的/ 抗 匹 配 平 衡变 压 器 仿 真研 究  SA软 1 s 7 = [  ,… , ],/ [ ,I,… , 6 。 V,       =1   :   ]    ,   赤× ×     ㈩   V RfM _  : + U I d芒   () 4  其 .4:    :  —   :  一 十 盟   苴  巾 商 而   而 + 。     根 据 平 衡变 压 器 的定 义 ,无 论』 、J 负荷 如    ! r   何 ,原边 的 中性 点 电流必 须为零 ,则  = + 。   1  设 A6=/ ,原 边三 相 电压 为  、 、 ,则    / )/       公式 ()   为线 圈的电阻;   4 中, £为线圈的 自感:   为线 圈   之间的互感 (, = 1 , , } 。 、 , 、    {,2 … 6)      的大 小取 决于铁心 的大小 、铁 心材 料 的 电磁特 性 以  及线  的匝数 。   参考文献 [] 出了阻抗 匹配 平衡变压器 的等值  5给 电路 , 并推 导出了变压器 实现 阻抗 匹配 的条件 ,根据  7   [ o 2   f   这些条件 ,结合某 阻抗 匹配平衡变压器 的参数 , 且  并 令文 献公式 中的  : = 1 2 … 就可 以计 算 出仿    (/ )   真模型中各个 电感 的值 , 最后运用U E变压器模型, MC 可  以设计 出阻抗 匹配平衡变压器模 型如 图3 所示 。   假  U 、 、 为三 相 对 称 电压 ,可 推 出 当        m 036 : .6h  ̄,U 超 前  9 。   0 ,满 足平衡 要求 。   边输 出相 的 电流 变换关 系为 。:   。

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