三相变压器励磁涌流的MATLAB仿真与分析

三相变压器励磁涌流的MATLAB仿真与分析

摘要：在Simulink仿真平台上建立三相变压器励磁涌流仿真模型，对变压器空载合闸投入和外部故障切除后两种情况进行仿真，得出励磁涌流波形，并对其进行快速傅里叶变换(FFT)，验证了励磁涌流的波形特点，仿真结果与理论相一致，表明MATLAB软件具有强大的仿真功能，是变压器保护研究和理论教学非常重要的工具。

中国论文网 /8/view-7181454.htm

关键词：变压器；励磁涌流；MATLA

中图分类号：TP391 文献标识码：A 文章编号：1009-3044(2015)28-0182-02

Simulation and Analysis for Magnetizing Inrush Current of Three Phase Power Transformer by MATLAB

SUN Hao1， HUANG Wei2，DOU Zeng3

(1. College of Information and Control Engineering， Jilin Institute of Chemical Technology， Jilin 132022，China；2. Changchun Power Supply Company ， Jilin Electric Power Co. Ltd. ，Changchun 130021，China； 2. Information & Telecommunication Company ， Jilin Electric Power Co. Ltd. ，Changchun 130021，China )

Abstract： Magnetizing inrush current model of three phase transformer was established on the simulation platform ，in the two cases of no-load input and removed external fault， inrush current waveforms were obtained ， and which were carried out the Fast Fourier Transform ， and wave shape characteristics of magnetizing inrush current were verified， The simulation results are consistent with the theoretical analysis， and the simulation shows that the software of MATLAB is a good tool to be used to transformer protection research and theoretical teaching.

Key words： transformer；magnetizing inrush current；MATLAB

变压器励磁涌流是变压器在电压突然增加情况下，如空载投入或外部故障切除后电压恢复时，此暂态过程中变压器可能会严重饱和，所产生的很大的暂态励磁电流[1]。由于励磁涌流常导致变压器差动保护误动作，因此研究励磁涌流的特点，从而找出克服励磁涌流对变压器差动保护影响的措施，对于提高保护动作的正确率至关重要。

MATLAB是一套高效的工程计算软件，简单易学，功能强大，Simulink是MATLAB提供的实现动态系统建模和仿真的软件包[2]，有专门用于电力系统仿真的模块库，库中含有图形用户分析工具Powergui，用户只需选择所需的模块建模，设置模块参数，进行调试和仿真即可，使系统仿真变得就像“搭积木”一样简单。本文利用MATLAB仿真软件，结合具体的算例，建立三相变压器励磁涌流的Simulink模型，得出相应的励磁涌流波形，并利用Powergui模块中的FFT Aanalysis对三相励磁涌流波形进行谐波分析，仿真结果表明励磁涌流的波形特点与理论相吻合。

1 三相变压器励磁涌流仿真建模

三相变压器的励磁涌流仿真模型[3]如图1所示。

系统的基本参数：电源为无穷大功率电源，额定容量为10000MV.A，额定电压为110kV，线路长度为50km，每千米线路的电阻和电抗分别为0.17[Ω]和0.4[Ω]，变压器的额定容量为20MV.A，变比为110/11，[Uk%=10.5]，[ΔPk=135kw]。

由三相断路器控制合闸时间，变压器的副边绕组开路，各模块的参数由所给系统参数计算得