桐柏主变模型基于MATLAB的建立及相关仿真

邸海燕，陈灵峰

（1.浙江衢州学院机电工程系，浙江 衢州 324000；2.华东桐柏抽水蓄能发电有限责任公司，浙江 天台 317200）

1 桐柏电站主变铭牌参数

桐柏电站主变高压侧额定电压UH.N=520kV，低压侧额定电压UL.N=18kV，高压侧额定电流为400A，低压侧额定电流为11547A，额定容量SN=360MVA，短路电压百分比Uk%=14.4%，短路损耗Ps=900kW，空载损耗P0=98.5kW，空载电流百分比IO%=0.0524%。主变接线方式：Yg/D11。

2 主变相关参数的计算

以下参数均在主变低压侧进行计算。

主变电阻：

主变电抗：

主变漏感：

主变励磁电阻：

主变励磁电抗：

主变励磁电感：

主变低压侧基准值：

因此，主变标幺值：

3 主变空载试验模型的建立及仿真

建立主变空载试验模型，如图1所示：

图1 桐柏主变空载试验模型及仿真

在主变低压侧加额定电压，高压侧开路，做主变空载试验。从仿真结果可以看到空载损耗为97.99×103kW，与主变铭牌上的空载损耗P0=98.5kW相近。

同时运行仿真后，可从示波器中看到，主变低压侧三相空载电流峰值接近10A，如图2所示：

图2 主变低压侧三相空载电流波形图

从powergui的steady-state voltages and currents中可以得到三相空载电流有效值：

于是空载电流百分比为：

与铭牌值I0%=0.0524%相近。

4 主变短路试验模型的建立及仿真

建立主变短路试验模型，如图3所示：

图3 桐柏主变短路试验模型及仿真

主变低压侧短路，高压侧电流升至额定电流，进行短路试验，运行仿真后，从图3可以看到，短路损耗为925.8×103W，与铭牌值短路损耗PS=900kW相近。

同时，运行仿真后，可从示波器中看到，高压侧的短路电压峰值超过6×104V，如图4所示：

图4 主变高压侧短路电压波形

从powergui的steady-statevoltagesandcurrents中可以得到主变高压侧三相电压的有效值，如图5所示：

图5 主变高压侧三相电压有效值

计算短路电压百分比：

与铭牌短路电压百分比Uk%=14.4%基本一致。

5 结语

通过上述主变参数的计算和试验模型的建立，并且将仿真结果与桐柏主变铭牌的实际参数进行比较，取得了基本一致的结果。证明利用MATLAB的SIMULINK仿真环境模拟主变相关试验是可行的。这为桐柏电站其它系统（如继电保护、励磁系统）的模拟仿真奠定了基础，对于其它电站类似的建模也有一定的借鉴意义。

[1]王希平，李文才，李燕，等.基于Simulink 配电变压器模型的建立及仿真[J].自动化技术与应用，2009，28（9）.

[2]于群，曹娜.MATLAB/Simulink 电力系统建模与仿真[M].北京：机械工业出版社，2011.