变压器绕组内部故障的Simulink仿真

​利用变压器纵联差动保护的Simulink仿真模型是无法进行变压器绕组内部故障仿真的。为了解决这一问题,可将图中的三相变压器模型改变为三个单相变压器 , 在变压器属性框中选中 三绕组变压器” (Three windings Transformer), 从而构造出一个一次绕组, 两个二次绕组的单相变压器 ( 个二次绕组首尾相连, 当作一个二次绕组用)。一次、二次绕组可按三相变压器的联结组标 号进行连接, 二次绕组的额定电压、电阻和电感的参数可灵活调整, 以便进行变压器内部故 障的仿真, 故障点可设置于两个二次绕组的连接线上, 也可设置于绕组首端。新的 Simulink 仿真模型如图 1所示。 

1 变压器内部故障仿真模型

基波相量比率制动差动保护的动作判据中, 差动量Iact制动量 Ires分别为: 

保护模块Simulink仿真模型如图2所示,

 

2 保护模块仿真模型

经过这样处理后, 就可以进行变压器绕组内部的单相接地、匝间短路、两相接地短路、 三相短路等故障的简单仿真。设置两个二次绕组的参数相同, 并设置三相断路器模块 QF1QF2的切换时间均为0s, 故障模块 Fault1 使电路在0.3-0.5s间发生AB相短路, 故障模块 Fault2 不动作, 运行仿真模型, 得变压器绕组 50% 处发生两相短路故障时的电流波形,如图 3所示。

变压器绕组 50% 处发生两相短路故障

由图3可知,差动量Iact大于制动量Ires保护可靠动作

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