@变压器投切仿真
MATLAB变压器仿真
MATLAB变压器仿真扬州大学专业软件应用综合设计报告水能学院13级电气专业题目变压器综合仿真设计二学生某某某学号131504207指导教师张建华2015年12月30日目录一、设计题目 (2)二、正文 (2)1、引言 (2)2、设计依据及框图 (3)2.1 设计平台 (3)2.2 设计思想 (4)2.3 设计结构框图或流程图 (6)2.4各模块功能简介 (6)3、软件调试分析 (10)4、结语 (23)5、参考文献 (25)解决输电和用电这一矛盾。
由于计算机仿真技术的出现，传统的物理仿真系统逐渐的被计算机仿真系统代替。
计算机仿真系统所具有的效率高、精度高、重复性和通用性好、容易改变仿真参数等优点，还可以实现物理仿真无法实现的有危险性的或者是成本昂贵的仿真。
在我国电力行业发展迅速的今天，变压器的仿真技术不能够再依托于传统的物理仿真系统，而是需要能够采用能够促进变压器技术发展的仿真技术。
对变压器特性的仿真涉及到很多方面，比如变压器空载励磁电流在饱和和磁滞影响时的特性、变压器磁滞回环在不同电压等级下的数据仿真、变压器空载合闸时的过电流现象、变压器在突发短路时的过电流现象，还有基本的比如效率特性、外特性、短路试验、空载试验等。
在学习完本课程后，运用MATLAB相关仿真技术对变压器进行仿真研究，本文的仿真主要以变压器磁路电流畸变以及变压器负载运行特性曲线为主要研究对象，通过结合实际进行曲线拟合、波形分析，得出相应结论。
2 设计依据及框图2.1 设计平台计算机技术的发展使得大量的数据计算变得方便快捷，一些因为需要不断的迭代而数据量庞大的数学算法也可以在实际中得到应用。
不仅将工作者从繁忙的数据计算中解脱出来，而且还可以做到不同精度的计算。
MATLAB软件在数值计算方面独占鳌头，由于其提供了数据视图，文字处理的同一环境而受到欢迎。
MATLAB的中文意思为矩阵实验室，起源于20世纪80年代，由其开创者Cleve Moler开发。
用maxwell对变压器的建模仿真教程
该变压器模型采用EE型铁芯，通入单向交流电，通过maxwell的3D模型构建为两层，分为初级和次级同轴绕制。
1.建模（Model）Project > Insert Maxwell 3D DesignFile>Save as> transformer选择求解器类型：Maxwell > Solution Type> Magnetostatic创建变压器铁芯框架Draw > BoxPosition：（-5.5,-15,0）Box尺寸：（XSize, YSize, ZSize）>（11,30,26）Draw > BoxPosition：（-5.5,5.5 ,5）Box尺寸：（XSize, YSize, ZSize）>（11,4.5,16）选中Box2Edit > Duplicate > Around AxisAxis: ZAngle: 180 degTotal number: 2选中Box1 ，Box2，Box2_1Modeler > Boolean > SubtractBlank Parts: Box1Tool Parts: Box2，Box2_1不要选：“Clone tool objectsbefore subtracting”Draw > Box（创建Gap（缺口））Position：（-5.5,15 ,12.98）Box尺寸：（XSize, YSize, ZSize）>（11,30,0.04）选中Box1 ，Box3Modeler > Boolean > SubtractBlank Parts: Box1Tool Parts: Box3不要选：“Clone tool objectsbefore subtracting”选中Box1Modeler > Boolean > Separate Bodies将分离后的模型分别重命名为：“Core_up”（原Box1）和“Core_down”将两者的材料重设为：“ferrite”为铁氧体的材料属性。
基于PSCAD的变压器空投仿真分析
基于PSCAD的变压器空投仿真分析刘为玉;姚长龙【摘要】以海洋石油平台微电网为背景,采用PSCAD仿真软件搭建变压器仿真模型,对变压器产生的励磁涌流及和应涌流进行仿真,调整变压器接地方式、接线组别、合闸角度、剩磁以及系统阻抗观察并记录励磁涌流的变化情况,调整2台变压器接线组别、接地方式,观察和应涌流的变化,得到变压器不同条件下空载合闸的量化结果,提出规避变压器空投风险的相应措施.%The simulation model of transformer was established by PSCAD for the offshore oil platform micro grid,to analyze the inrush current of transformer under different condition.By adjusting grounding mode,wiring group,closing angle,remanence and system impedance of the transformer,the changes inrush current and surge inrush was observed and recorded.The quantifi-cation of no-load of transformer under different conditions was given,and the corresponding measures of no-load transformer risk aversion was put forward,providing a reliable means of operation for oil platform for the safe operation of power grid.【期刊名称】《船海工程》【年(卷),期】2017(046)005【总页数】4页(P123-125,129)【关键词】石油平台;变压器;空载合闸;励磁涌流;PSCAD【作者】刘为玉;姚长龙【作者单位】中海油装备技术有限公司,天津300452;中海油装备技术有限公司,天津300452【正文语种】中文【中图分类】U665.1海洋石油平台属于孤岛电网，大型变压器空载合闸所产生的涌流对电网冲击很大。
变压器经济运行自动投切装置设计及试验
变压器经济运行自动投切装置设计及试验摘要：经济的发展推动了我国综合国力的提升，当前，供电系统是设备运行完成生产任务的动力，变压器作为供配电系统的主要设备之一，其承担着电能功率的传递和变压任务。
统计表明，变压器在实际应用中其自身耗能占据总耗能的6%左右。
也就是说，变压器具有极大的节能空间。
目前，虽然在生产中已经采用了高效节能的变压器，但是就其运行方式而言可存在极大的改进，保证其处于经济运行的状态。
因此，根据供电系统的工况对变压器经济运行方式进行自动投切尤为重要。
本文重点对变压器经济运行方式的自动投切策略及装置进行设计，并对其经济运行效果进行验证。
希望通过本文的分析研究，给行业内人士以借鉴和启发，详情如下。
关键词：变压器；经济运行；自动投切；装置；设计；试验引言现代电力系统中大容量异步电机的广泛接入和系统电压稳定裕度的降低使得电力系统抗干扰能力减弱，极有可能导致稳态-暂态电压不稳定和电压骤降等问题出现。
解决电压稳定问题最经济有效的方法就是利用无功补偿装置。
电压稳定控制方法的核心思想是：在稳态运行条件下使用反应较慢的无功补偿装置进行电压控制，如电容器组和有载调压变压器等；在短时大干扰期间保持无功补偿装置快速响应。
1变压器自动投切装置的设计保证变压器根据负载的变化投切至最佳经济运行区间为节能运行的主要措施之一。
但是，在实际实施过程中，采用人工投切方式不仅效率低下，而且存在误动作的问题。
因此，设计一款自动投切装置实现变压器根据负载变化的自动投切功能，对变压器运行的安全性和节能性具有重要意义。
结合实际应用需求，变压器自动投切装置需采集变压器的电压、电流等参数信号换算得出实时负载情况；然后，对比变压器的运行状态、断路器状态等开关量进行采集，并结合第一步所获取的负载情况判断变压器投入和切除的条件，并得出相应的控制指令。
变压器自动投切装置所采用的核心处理为DSP，具体型号为DSP2812控制器，该控制器对应的主频为96MHz；该装置采用AD7607数据采集芯片对变压器电压、电流及断路器的状态进行采集；采用RS485通信芯片实现控制器与上位机的通信。
Maxwell助力电力变压器和平面变压器设计和仿真
3. 打开Maxwell文件，并插入一个Maxwell 3D design 4. 菜单操作: Draw > User Defined Model > Update Menu 5. 运行脚本及调用ETK界面: Maxwell 3D > Toolkit > ElectronicTransformerModel
frequency versus permeability
matdata.tab
Maxwell Design 求解设置
• 以下设置都自动设置: geometry, materials, sources, matrix, mesh operations, and analysis setup
• 求解区域自动设置, 导线圆角半径和倒角自动选择. • 对于圆导线用户需要指定圆周分段数
error and max number of passes • 选择“Setup Analysis”生成Design，或者
“Analyze”生成并求解Design
用户自定义添加新的磁芯模型，包括 尺寸和材料
• 如果需要的磁芯模型在输入界面上找不到，用户可以自定义磁芯模型 • 在文件夹“CoreUDM”有一个“CoreData.tab” 文件 • 该文件可以用Excel或文本编辑器打开 • 用户可以添加供应商名称、磁芯类型、模型名称和模型尺寸（添加的时候采用
设计全参数化
• 模型所有的几何尺寸数据在 Maxwell Design中都以参数化 的形式指定
电力变压器仿真模型的设计(浙大论文)
毕业设计（论文）题目电力变压器仿真模型的设计姓名与学号郑太英 3991001005 指导教师何奔腾年级专业小班 2000级电气工程及其自动化001班所在学院和系电气工程学院2004 年 06 月 10日摘要随着电力系统的飞速发展，对变压器的保护要求也越来越高。
研究三相变压器地暂态过程，建立一个完善的变压器仿真模型，对变压器保护方案的设计具有非常重要地意义。
本文在Matlab的编程环境下，分析了当前的变压器仿真的方法。
在单相情况下，分析了在饱和和不饱和的励磁涌流现象，和单相励磁涌流的特征。
在三相情况下，在用分段拟和加曲线压缩法的基础上，分别用两条修正的反正切函数，和两条修正的反正切函数加上两段模拟饱和情况的直线两种方法建立了Yd11、Ynd11、Yny0和Yy0四种最常用接线方式下三相变压器的数学仿真模型，并在Matlab下仿真实现。
通过对三相励磁涌流和磁滞回环波形分析，三相励磁涌流的特征分析，总结出影响三相变压器励磁涌流地主要因素。
最后，分析了两种方法的优劣，建立比较完善的变压器仿真模型。
关键词：三相变压器、励磁涌流、仿真、数学模型AbstractAlong with the electric power system’ development, the request of the protection of the transformer is more and more high. It has count for much meaning to the transformer protecting project to study the transient of a three-phase transformer, and found a perfect three-phase transformer’s digital model.This paper is worked with Matlab, analyzes the current methods of transformer’s digital model. In single-phase transformer, it is analyzed that the inrush current in saturate and unsaturated states, and the characters of the single-phase transformer’s inrush current. In three-phase transformer, with the foundation of the method of compressing curves, we use respectively two modified functions, and two modified functions and two straight line to establish four kinds of transformer’s digital model, such as Yd11, Ynd11, Yny0, Yy0, and realize these with Matlab. After analyzing the wave form of the three-phase transformer’s inrush current and hysteresis, and the characters of three-phase transformer’s inrush current, it is concluded that the primary factors which affect three-phase transformer’s inrush current. Finally, after analyzing the advantages and disadvantages of two methods, a good digital model of three-phase transformer is established.Keywords:three-phase transformer, inrush current, simulation, digital model目录绪论............................................................- 8 -一．本课题意义.....................................................................- 8 -二．本论文的主要工作.........................................................- 9 -三．使用工具介绍.................................................................- 9 -第一章变压器的基本原理.....................- 11 -§1.1变压器的工作原理.......................................................- 11 -§1.2 单相变压器的等效电路..............................................- 12 -§1.3 三相变压器的等效电路及连接组问题......................- 13 -第二章变压器仿真的方法简介............- 15 -§2.1 基于基本励磁曲线的静态模型..................................- 15 -§2.2基于暂态磁化特性曲线的动态模型...........................- 16 -§2.3非线性时域等效电路模型...........................................- 17 -§2.4基于ANN的变斜率BP算法.........................................- 18 -第三章单相变压器的仿真....................- 20 -§3. 1 单相变压器仿真的数学模型.....................................- 20 -§3.1.1单相变压器的等效电路分析....................................- 20 -§3.1.2龙格－库塔法则的介绍............................................- 21 -§3.2 单相变压器仿真的程序流程及功能介绍..................- 23 -§3.3 单相变压器仿真的实例计算及结果分析..................- 24 -§3.3.1单相变压器仿真的波形分析.....................................- 24 -§3.3.2单相变压器的励磁涌流的分析.................................- 25 -§3.3.3单相变压器励磁涌流的特征.....................................- 28 -第四章三相变压器的仿真....................- 29 -§4. 1 三相变压器仿真的数学模型.....................................- 29 -§4.1.1仿真的数学依据........................................................- 29 -§4.1.1.1三相变压器Yd11连接组模式..................................- 29 -§4.1.1.2三相变压器Ynd11连接组模式................................- 31 -§4.1.1.3三相变压器Yny0连接组模式..................................- 32 -§4.1.1.4三相变压器Yy0连接组模式....................................- 32 -§4.1.2电源电压的描述........................................................- 33 -§4.1.3铁心动态磁化过程简述.............................................- 33 -§4.1.3.1极限磁滞回环的数学描述........................................- 34 -§4.1.3.2暂态局部磁滞回环的描述........................................- 35 -§4.1.3.3剩磁的处理................................................................- 36 -§4.2 三相变压器仿真的程序流程及功能介绍..................- 36 -§4.2.1分段拟和加曲线压缩法方法一（两段修正的反正切函数）.......................................................................................- 36 -§4.2.2分段拟和加曲线压缩法方法二（两段修正的反正切函数加两段直线）.......................................................................- 38 -§4.3 三相变压器仿真的计算实例及结果分析..................- 39 -接§4.3.1励磁涌流的仿真........................................................- 39 - §4.3.1.1方法一：用两段修正的反正切函数拟和压缩.......- 39 - §4.3.1.2方法二：用两段修正的反正切函数加两段直线拟和压缩..............................................................................................- 41 - §4.3.1.3两种方法的比较分析................................................- 42 - §4.3.2影响变压器励磁涌流的主要因素及结果分析.........- 42 - §4.3.2.1剩磁对变压器励磁涌流的影响...............................- 42 - §4.3.2.2合闸初相角对变压器励磁涌流的影响...................- 43 - §4.3.3三相变压器励磁涌流的特征.....................................- 44 -第五章 结论与展望................................- 46 -参考文献......................................................- 47 -附录 Matlab 程序.....................................- 48 - §1.在Yd11接线方式下两段反正切函数拟和极限磁滞回环的程序.......................................................................................- 48 - §2.在Ynd11线方式下两段反正切函数拟和极限磁滞回环的程序...................................................................................- 52 - §3.在Yny0接线方式下两段反正切函数拟和极限磁滞回环的程序.......................................................................................- 54 - §4.在Yy0接线方式下两段反正切函数拟和极限磁滞回环的程序...........................................................................................- 55 -接§5.在Yd11接线方式下两段反正切函数加两段直线拟和极限磁滞回环的程序...................................................................- 56 - §6.在Ynd11线方式下两段反正切函数加两段直线拟和极限磁滞回环...........................................................................- 59 - §7.在Yny0接线方式下两段反正切函数加两段直线拟和极限磁滞回环的程序...................................................................- 60 - §8.在Yy0接线方式下两段反正切函数加两段直线拟和极限磁滞回环的程序.......................................................................- 61 -致 谢..........................................................- 62 -绪论一．本课题意义众所周知，衡量一个国家的发展水平关键是看这个国家的经济实力，而在各个行业各个领域的发展中，都离不开对电力的要求。
电力变压器绕组波过程仿真方法
电力变压器绕组波过程仿真方法
电力变压器是电力系统中不可或缺的重要元件，其绕组波过程对于电力系统的运行和稳定性具有重要影响。
为了研究电力变压器的绕组波过程，需要进行仿真分析。
本文介绍了电力变压器绕组波过程仿真的方法。
首先，需要建立电力变压器的数学模型，其中包括绕组的拓扑结构、材料参数、绕组的电学特性等。
可以利用电磁场有限元软件进行建模和仿真分析，得到电磁场分布和电压、电流等参数。
其次，需要进行绕组波过程的仿真分析。
绕组波过程可以分为内部波和外部波，内部波是指在绕组内部产生的波动，外部波是指在绕组外部产生的波动。
可以利用时域有限元法进行绕组波动仿真分析，得到绕组内部和外部的电磁场分布和响应。
最后，需要对仿真结果进行分析和评估，根据仿真结果得到电力变压器绕组波过程的相关特性和参数，如波速、波阻抗等，为电力系统的稳定性分析和设计提供参考。
综上所述，电力变压器绕组波过程仿真方法可以有效研究电力变压器的电磁特性和波动响应，为电力系统的安全稳定运行提供重要支持。
- 1 -。
变压器仿真原理
变压器仿真原理
变压器仿真原理是通过建立数学模型和物理模型，利用计算机技术模拟变压器的工作过程,从而对变压器的性能和行为进行预测和分析。
在仿真过程中。
需要建立变压器数学模型和物理模型，包括变压器磁路模型、绕组电阻和电感模型、铁芯损耗模型等。
这些模型能够描述变压器的工作原理和电磁场分布，从而为仿真提供基础。
仿真过程通常采用有限元法或有限差分法等数值方法，对变压器进行三维建模和分析。
这些方法能够对变压器的电磁场分布进行详细模拟和分析，包括磁通密度、磁场强度、电感电阻等参数的计算。
在仿真过程中。
还需要考虑变压器的材料特性、几何尺寸、工作频率等因素对仿真结果的影响。
这些参数的选择和设定需要根据实际情况进行调整和优化。
通过仿真，可以预测和分析变压器的性能和行为，包括变压器的电压比、电流比、效率、温升等参数。
这些参数的预测和分析可以为变压器的设计和优化提供依据。
从而提高变压器的性能和可靠性。
总之。
变压器仿真原理是通过对变压器进行数学建模和物理建模，利用计算机技术模拟变压器的工作过程，从而预测和分析变压器的性能和行为。
这种仿真方法可以为变压器的设计和优化提供重要的技术支持和依据。
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变压器空载合闸及负载分闸时励磁涌流及电流变化规律仿真►单相变压器空载合闸
►单相变压器负载运行分闸
►三相Y/Y变压器空载合闸（一次侧中性点接地）；
►三相Y/Y变压器空载合闸（一次侧中性点不接地）
►三相Y/△变压器空载合闸
一、单相变压器空载合闸
1、(0,20,40,60,70,80,90)
2、(0,20,40,60,70,80,90)+90
二、单相变压器负载运行分闸
1、(0,20,40,60,70,80,90)
2、(0,20,40,60,70,80,90)+90
三、三相Y/Y变压器空载合闸（一次侧中性点接地）；
1、A、B、C三相合闸角度：90、30、150（以A相电压为参考基准）
2、A、B、C三相合闸角度：(90、30、150)+20（以A相电压为参考基准）
3、A、B、C三相合闸角度：(90、30、150)+40（以A相电压为参考基准）
4、A、B、C三相合闸角度：(90、30、150)+50（以A相电压为参考基准）
5、A、B、C三相合闸角度：(90、30、150)+60（以A相电压为参考基准）
6、A、B、C三相合闸角度：(90、30、150)+70（以A相电压为参考基准）
7、A、B、C三相合闸角度：(90、30、150)+80（以A相电压为参考基准）
8、A、B、C三相合闸角度：(90、30、150)+90（以A相电压为参考基准）
四、三相Y/Y变压器空载合闸（一次侧中性点不接地）
1、A、B、C三相合闸角度：（60、60、150）+0（以A相电压为参考基准）
2、A、B、C三相合闸角度：（60、60、150）+20（以A相电压为参考基准）
3、A、B、C三相合闸角度：（60、60、150）+40（以A相电压为参考基准）
4、A、B、C三相合闸角度：（60、60、150）+60（以A相电压为参考基准）
5、A、B、C三相合闸角度：（60、60、150）+70（以A相电压为参考基准）
6、A、B、C三相合闸角度：（60、60、150）+90（以A相电压为参考基准）
7、A、B、C三相合闸角度：（60、60、150）+120（以A相电压为参考基准）
7、A、B、C三相合闸角度：（60、60、150）+180（以A相电压为参考基准）
五、三相Y/△变压器空载合闸
1、A、B、C三相合闸角度：（60、60、150）+0（以A相电压为参考基准）
2、A、B、C三相合闸角度：（60、60、150）+20（以A相电压为参考基准）
3、A、B、C三相合闸角度：（60、60、150）+40（以A相电压为参考基准）
4、A、B、C三相合闸角度：（60、60、150）+60（以A相电压为参考基准）
5、A、B、C三相合闸角度：（60、60、150）+70（以A相电压为参考基准）
6、A、B、C三相合闸角度：（60、60、150）+90（以A相电压为参考基准）
7、A、B、C三相合闸角度：（60、60、150）+120（以A相电压为参考基准）
8、A、B、C三相合闸角度：（60、60、150）+180（以A相电压为参考基准）。