单相与三相变压器参数设置详解

图3-18 单相变压器模型图标

电器元件（Elements）模块组中包括了各种变压器。变压器是变换交流电压、电流与阻抗的器件，变压器由铁心与绕组组成。当一次绕组中通有交流电时，铁心中便产生交流磁通，使二次绕组中感应出交流电。在此介绍单相变压器与三相变压器。这两个模块元件提取的路径是Simulink\SimPoweSystem\Elements。

1.单相变压器

（1）单相变压器模型图标

单相变压器模型图标如图3-18所示。图3-18a为1个一次绕组与1个二次绕组，图3-18b为1个一次绕组与2个二次绕组。在模型结构图中，当双击如图3-18a所示的图标时，则弹出图3-19a所示的单相变压器参数设置对话框。当双击图3-18b所示的图标时，则弹出图3-19b所示的单相变压器参数设置对话框。

图3-19 单相变压器参数设置对话框

（2）单相变压器参数设置

必须首先说明，变压器（包括单相与三相）参数中，当选择标幺值单位制（pu）时，容量、频率、电压采用标准单位，电阻与电感采用标幺值（pu）。标幺值与标准单位之间的换算关系为

式中，R_base、L_base分别为电阻R（Ω）与电感L（H）的基准值，U_n为一次绕组的额定电压，P_n、f_n分别为变压器的额定功率、额定频率。

以下是当选择标准单位制（SI）时有关参数的设置。

“Nominal power and frequency[Pn（VA），fn（Hz）]”：额定功率（VA）与频率（Hz）。

“Winding 1 parameters[V1（Vrms），R1（ohm），L1（H）]”：一次绕组的电压有效值、电阻与电感。

“Winding 2 parameters[V2（Vrms），R2（ohm），L2（H）]”：二次绕组的电压有效值、电阻与电感。

可勾选“Three windings transformer”项，即第二组二次绕组的参数，参见图3-19b。

“Winding 3 parameters[V3（Vrms），R3（ohm），L3（H）]”：第二组二次绕组的电压有效值、电阻与电感。

“Magnetization resistance and reactance[Rm（ohm），Lm（H）]”：磁化电阻与电感。

在“Measurements”列表框里选择测量“Winding voltages”（绕组电压）、“Winding cur-rents”（绕组电流）、“Magnetization current”（磁化电流）、“All voltages and currents”（全部绕组电压与绕组电流），还是“None”即什么都不测。

2.三相变压器

（1）三相变压器模型图标(www.xing528.com)

三相变压器模型图标如图3-20所示。图3-20a为一组三相一次绕组与一组三相二次绕组，图3-20b为一组三相一次绕组与两组三相二次绕组。在模型结构图中，当双击图3-20a所示的图标时，则弹出图3-21a所示的三相变压器参数设置对话框。当双击图3-20b所示的图标时，则弹出图3-21b所示的三相变压器参数设置对话框。

三相变压器参数中，当选择标幺值单位制（pu）时，容量、频率、电压采用标准单位，电阻与电感采用标幺值（pu）。标幺值与标准单位之间的换算关系同单相变压器。

图3-20 三相变压器模型图标

图3-21 三相变压器参数设置对话框

（2）三相变压器参数设置

以下是当选择标准单位制（SI）时有关参数的设置。

“Nominal power and frequency[Pn（VA），fn（Hz）]”：额定功率（VA）与频率（Hz）。

“Winding 1（ABC）connection”：下拉列表复选一次绕组联结方式，‘Y’无中性线的星形联结，‘Yn’有中性线的星形联结，‘Yg’带接地的星形联结，‘Δ₁’电压相位滞后Y联结的三角形联结，‘Δ₁₁’电压相位超前Y联结的三角形联结。

“Winding parameters[V1 ph-ph（Vrms），R1（Ohm），L1（H）]”：一次绕组的相电压有效值、电阻与电感；

“Winding 2（abc-2）connection”：下拉列表复选第一组三相二次绕组联结方式，五种联结同上。

“Winding　parameters[V2 ph-ph（Vrms），R2（Ohm），L2（H）]”：一组三相二次绕组的相电压有效值、电阻与电感；

“Winding 3（abc-3）connection”：下拉列表复选另一组三相二次绕组联结方式，五种联结同上。

“Winding　parameters[V3 ph-ph（Vrms），R3（Ohm），L3（H）]”：另一组三相二次绕组的相电压有效值、电阻与电感；

“Magnetization resistance Rm（Ohm）”：磁化电阻。

“Magnetization reactance Lm（H）”：磁化电感。

当勾选“Saturable core”铁心饱和情况时，参数磁化等效电感会消失，对话框中会自动增加饱和特性参数设置。“Saturation characteristic[i1，phi1，i2，phi2，…]”：即设置磁化电流i₁、磁通Φ₁、磁化电流i₂、磁通Φ₂等。

可勾选“Simulate hysteresis”，用于进行磁滞饱和特性仿真；

可勾选“Specify initial fluxes”，用来设置初始磁通。

在测量“Measurements”列表框里选择测量‘Winding voltages’（绕组电压）、Winding currents（绕组电流）、‘Fluxes and excitation current’（磁通与激磁电流）、‘Fluxes and Magnetization current’（磁通与磁化电流）、‘All measurements（V I Fluxes）’（全部电压、电流、磁通测量）还是‘None’什么都不测。