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        阻抗匹配平衡變壓器的仿真分析

        2017-09-01 16:28:32張振麗
        科技創(chuàng)新與應(yīng)用 2017年23期
        關(guān)鍵詞:仿真分析

        張振麗

        摘 要:文章以阻抗匹配平衡變壓器為研究對象,采用Matlab/Simulink軟件作為仿真平臺(tái),搭建仿真模型,分析其電流不平衡度;分析負(fù)載在正常及短路狀態(tài)下,三相側(cè)的電流和二次側(cè)電壓和二次側(cè)電流的變化情況。

        關(guān)鍵詞:阻抗匹配平衡變壓器;電流不平衡度;仿真分析

        中圖分類號:TM41 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號:2095-2945(2017)23-0032-02

        1 概述

        我國電氣化鐵路由110kV及以上電壓等級的系統(tǒng)供電,該高壓系統(tǒng)屬于大電流接地系統(tǒng),隨著高速、重載機(jī)車負(fù)荷的增加,要求牽引變壓器向高電壓、大容量發(fā)展[1]。在此基礎(chǔ)上,以阻抗匹配平衡變壓器為研究對象,采用Matlab/Simulink軟件作為仿真平臺(tái),分析其電流不平衡度,負(fù)載在正常及短路狀態(tài)下,三相側(cè)電流和二次側(cè)電壓和二次側(cè)電流的變化情況。

        2 阻抗匹配平衡變壓器的仿真模型

        阻抗匹配平衡變壓器三相側(cè)構(gòu)成Y型聯(lián)結(jié),二次側(cè)在三角形接線中間一相的兩端,各增加一個(gè)外援支臂,其匝數(shù)為三角形繞組匝數(shù)的0.366倍,使兩支臂引出端與三角形的另一結(jié)點(diǎn)構(gòu)成兩相輸出電壓,在相量上形成 的相位差,這樣就構(gòu)成了三相變兩相的接線方式[2]。仿真模型如圖1所示[3]。

        3 阻抗匹配平衡變壓器的仿真分析

        3.1負(fù)載正常時(shí)的情況

        當(dāng)平衡變壓器二次側(cè)α相和β相分別接入對稱負(fù)載時(shí),三相側(cè)的電流是對稱的,即幅值相等且相位相差120°;二次側(cè)α相和β相的電壓和電流平衡,即幅值相等且相位相差90°[5]。仿真結(jié)果如圖3所示。

        3.2負(fù)載短路時(shí)的情況

        當(dāng)平衡變壓器二次側(cè)α相接入的負(fù)載短路,β相接入的負(fù)載正常時(shí),三相側(cè)電流不對稱,即幅值不相等相位相差不為120°;二次側(cè)α相的電壓為零電流很小,β相的電壓電流正常。仿真結(jié)果如圖4所示。

        4 結(jié)論

        (1)在負(fù)載正常時(shí),三相側(cè)電流對稱,即幅值相等相位相差120°,電流不平衡度為零,沒有負(fù)序電流,二次側(cè)電壓電流平衡,即幅值相等相位相差90°;在負(fù)載發(fā)生短路時(shí),三相側(cè)電流含有大量的負(fù)序電流,是不對稱的,電流不平衡度不為零,二次側(cè)電壓電流不平衡。但不論哪種情況,都不存在零序電流。

        (2)阻抗匹配變壓器高壓側(cè)三相電流具有良好的對稱性,減小了負(fù)序電流對電力系統(tǒng)的影響,提高了系統(tǒng)電能的質(zhì)量。

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