考虑铁芯深度饱和特性的三相三柱变压器改进BCTRAN模型

作者：杨鸣; 龙洋; 汪可; 乐波; 厉璇; 张和; 杨春; 司马文霞

来源：中国电机工程学报, 2022, 43(02): 1-13.

DOI：10.13334/j.0258-8013.pcsee.212128

• 三相三柱变压器
• 改进BCTRAN模型
• 深度饱和特性
• 参数辨识
• 励磁涌流

三相三柱变压器广泛运用于电力系统中，需建立精准的三相三柱变压器模型支撑电力系统电磁暂态分析与防护研究。经典的变压器BCTRAN模型被广泛运用在电磁暂态仿真研究中，然而经典BCTRAN模型难以准确模拟铁芯在深度饱和状态下变压器不同端口的饱和特性。本文利用序分量参数建立三相三柱变压器BCTRAN模型，精准表征变压器各相绕组间的耦合关系；利用交直流混合源对变压器进行端口试验获取励磁支路深度饱和电感从而构建完整励磁支路；在经典BCTRAN模型的基础上通过在变压器端口添加表征铁芯空间励磁特性差异的励磁支路进而建立考虑铁芯深度饱和特性的三相三柱变压器改进BCTRAN模型。对一台300VA三相三柱变压器进行励磁涌流试验，与传统模型相比，励磁涌流首峰值最大误差由14.3%减少至5.6%；对一台22kVA三相三柱变压器有限元模型进行励磁涌流试验，与传统模型相比，励磁涌流首峰值最大误差由35.9%减小至9.1%。试验证明提出的三相三柱变压器改进BCTRAN模型能够较为准确地表征变压器端口的饱和特性，可为电力系统电磁暂态仿真研究提供基础模型。

• 单位
  西安西电变压器有限责任公司; 中国电力科学研究院有限公司; 输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室; 重庆大学