基于Matlab的三相变压器和应涌流仿真分析.pdf

变压器是电力系统中至关重要的设备，它的安全性和稳定性对整个电力系统的正常运行有着举足轻重的影响。本文所探讨的“和应涌流”，是指变压器在空载合闸时产生的暂态过程，这一现象是导致变压器差动保护误动作的主要原因之一。由于励磁涌流可以引起保护系统的误动作，它一直是电力工程研究的热点问题。本文对单相变压器空载合闸暂态过程进行数学分析，并在模型基础上建立了三相变压器串联及并联的等效电路，采用Matlab仿真软件中的Simulink模块，分别对三相变压器串联及并联的和应涌流进行建模与仿真，分析仿真结果，得出和应涌流的特性，为解决由和应涌流导致的变压器差动保护误动作问题提供了理论依据。 单相变压器空载合闸过程的暂态分析是理解变压器动态行为的基础。文中提到的单相变压器空载合闸等效电路，包含了电压源、系统电阻、电感以及变压器的漏电阻和漏电感等关键参数。电路方程为一组常系数线性微分方程，通过对此方程进行求解，可以得到变压器在合闸后暂态磁链的变化情况。暂态磁链中包含了衰减的非周期分量，这是导致变压器铁芯饱和的主要原因。铁芯饱和进而引起磁链的变化，形成和应涌流。 在并联运行变压器的和应涌流仿真分析中，文章建立了并联运行变压器的等效电路，并给出了相应的仿真参数。这些参数包括电源电压、系统电阻、电感、变压器原边等效电阻、电感、额定电压以及变压器饱和特性等。并联运行时的涌流波形特征不明显，持续时间长，易导致变压器的涌流闭锁环节失效，造成保护误动作。文章通过对并联运行变压器仿真结果的分析，探讨了和应涌流的产生机理和特征。 而在串联变压器的和应涌流仿真分析中，文章指出，当一台变压器处于稳态运行，另一台变压器空载合闸时，会发生和应涌流。仿真分析同样基于一组等效电路和仿真参数进行。仿真结果展示了和应涌流在串联变压器中的波形特征，并对这些特征进行了分析。 本文的仿真分析工作不仅基于理论推导，而且结合了Matlab/Simulink仿真软件的实践操作。Matlab是一种广泛应用于工程计算的编程软件，而Simulink是Matlab的一个附加产品，它提供了交互式图形界面和模块化设计环境，便于对系统动态行为进行建模和仿真。本文使用Simulink模块建立的仿真模型能够清晰地展示三相变压器在不同运行状态下和应涌流的动态变化过程，这对于工程实践中对变压器保护系统的改进具有重要的参考价值。 通过这篇论文，我们可以获得有关变压器动态过程、和应涌流产生机理、以及Matlab/Simulink仿真在电力系统中的应用等多方面的深入知识。文章为电力工程师提供了一种通过仿真手段分析变压器动态特性的有效方法，并有助于开发更有效的变压器保护策略，从而提高整个电力系统的运行安全性和稳定性。