Моделювання електромагнітних процесів в групах високовольтних трансформаторів струму

Abstract

Подано короткий аналіз недоліків існуючих математичних моделей трансформаторів струму для захисту та досліджень електромагнітних перехідних процесів в їх групах. Розроблено і представлено комп’ютерну модель таких процесів в програмному середовищі Matlab Simulink, в якій використано модель трансформатора струму, що побудована на основі теорії феромагнітного гістерезису Джайлса–Атертона і удосконалена авторами гнучкішим і точнішим способом апроксимації основної характеристики намагнічування. Подано результати розрахунку за розробленою моделлю перехідних електромагнітних процесів в групі трансформаторів струму типу ТФНК-330 зі з’єднанням їх вторинних навантажень за схемою «зірка». Розрахунок виконаний для випадку міжфазного пошкодження ЛЕП та різних комбінацій значень і знаків залишкової індукції в магнітопроводах трансформаторів, а його результати представлені у вигляді осцилограм їх струмів усіх фаз.

There has been carried out a brief analysis of the drawbacks of the existing mathematical models of transformers of current in means of protection and electromagnetic transients in their groups. A computer model of these processes has been developed and represented in the software environment Matlab Simulink, in which current transformer model based on the theory of Jiles–Atherton ferromagnetic hysteresis and improved by authors through using of more flexible and accurate approximation approach of anhysteretic magnetization curve. There have been given the results of the developed calculation model of transient electromagnetic processes in the group of current transformers type TFNK-330 with connectivity of secondary stress in a "star". The calculation is made for the case of interfacial fault in transition line with a various combinations of values and signs of remanence in the magnetic cores of current transformers. The results are presented in the form of oscillograms and their currents of all phases.

Проведен краткий анализ недостатков существующих математических моделей трансформаторов тока для защиты и исследования электромагнитных переходных процессов в их группах. Разработана и представлена компьютерная модель таких процессов в программной среде Matlab Simulink, в которой использована модель трансформатора тока, построенная на основе теории ферромагнитного гистерезиса Джайлса–Атертона и усовершенствованная авторами более гибким и точным способом аппроксимации основной характеристики намагничивания. Представлены результаты расчета с использованием разработанной модели переходных электромагнитных процессов в группе трансформаторов тока типа ТФНК-330 с включением их вторичных нагрузок по схеме «звезда». Расчет выполнен для случая междуфазного повреждения ЛЭП и различных комбинаций значений и знаков остаточной индукции в магнитных сердечниках трансформаторов, а его результаты представлены в виде осциллограмм их токов всех фаз.