桐柏主變模型基于MATLAB的建立及相關仿真

邸海燕，陳靈峰

（1.浙江衢州學院機電工程系，浙江 衢州 324000；2.華東桐柏抽水蓄能發電有限責任公司，浙江 天臺 317200）

1 桐柏電站主變銘牌參數

桐柏電站主變高壓側額定電壓UH.N=520kV，低壓側額定電壓UL.N=18kV，高壓側額定電流為400A，低壓側額定電流為11547A，額定容量SN=360MVA，短路電壓百分比Uk%=14.4%，短路損耗Ps=900kW，空載損耗P0=98.5kW，空載電流百分比IO%=0.0524%。主變接線方式：Yg/D11。

2 主變相關參數的計算

以下參數均在主變低壓側進行計算。

主變電阻：

主變電抗：

主變漏感：

主變勵磁電阻：

主變勵磁電抗：

主變勵磁電感：

主變低壓側基準值：

因此，主變標幺值：

3 主變空載試驗模型的建立及仿真

建立主變空載試驗模型，如圖1所示：

圖1 桐柏主變空載試驗模型及仿真

在主變低壓側加額定電壓，高壓側開路，做主變空載試驗。從仿真結果可以看到空載損耗為97.99×103kW，與主變銘牌上的空載損耗P0=98.5kW相近。

同時運行仿真后，可從示波器中看到，主變低壓側三相空載電流峰值接近10A，如圖2所示：

圖2 主變低壓側三相空載電流波形圖

從powergui的steady-state voltages and currents中可以得到三相空載電流有效值：

于是空載電流百分比為：

與銘牌值I0%=0.0524%相近。

4 主變短路試驗模型的建立及仿真

建立主變短路試驗模型，如圖3所示：

圖3 桐柏主變短路試驗模型及仿真

主變低壓側短路，高壓側電流升至額定電流，進行短路試驗，運行仿真后，從圖3可以看到，短路損耗為925.8×103W，與銘牌值短路損耗PS=900kW相近。

同時，運行仿真后，可從示波器中看到，高壓側的短路電壓峰值超過6×104V，如圖4所示：

圖4 主變高壓側短路電壓波形

從powergui的steady-statevoltagesandcurrents中可以得到主變高壓側三相電壓的有效值，如圖5所示：

圖5 主變高壓側三相電壓有效值

計算短路電壓百分比：

與銘牌短路電壓百分比Uk%=14.4%基本一致。

5 結語

通過上述主變參數的計算和試驗模型的建立，并且將仿真結果與桐柏主變銘牌的實際參數進行比較，取得了基本一致的結果。證明利用MATLAB的SIMULINK仿真環境模擬主變相關試驗是可行的。這為桐柏電站其它系統（如繼電保護、勵磁系統）的模擬仿真奠定了基礎，對于其它電站類似的建模也有一定的借鑒意義。

[1]王希平，李文才，李燕，等.基于Simulink 配電變壓器模型的建立及仿真[J].自動化技術與應用，2009，28（9）.

[2]于群，曹娜.MATLAB/Simulink 電力系統建模與仿真[M].北京：機械工業出版社，2011.