Анализ процессов в силовых и измерительных трансформаторах и коррекция их описания для различных приложений
Трансформаторы находят широкое применение как для преобразования энергии, так и для измерений в различных практических приложениях. При этом возникает необходимость учета нелинейности их передаточных характеристик. Например, при расчетах электромагнитных процессов для разработки и проектирования современных средств релейной защиты, регистрации аварийных событий в энергосистемах, регулирования различных режимов и других целей. Решение многих проблем при этом возможно на основе использования фильтров тока намагничивания и воспроизведения первичных и вторичных токов трансформаторов. В этой связи в статье рассматривается решение задач фильтрации тока намагничивания и воспроизведения вторичных токов для повышающих и понижающих трансформаторов на примере однофазного трехобмоточного трансформатора, являющегося прототипом для трансформаторов других типов. По мнению авторов статьи, при этом необходимо в первую очередь обеспечить устойчивость вычислительного процесса фильтра и уменьшить его методическую погрешность, обусловленную неучетом гистерезиса характеристик намагничивания. Для чего в статье предлагается уточненная математическая модель электромагнитной системы трансформатора. Далее предлагается физическая реализация модели. Подробно описываются положительные результаты вычислительного эксперимента, проведенные на ее основе, которые отображены на приводимых осциллограммах отдельных величин, характеристик намагничивания, фазовых портретов на фазовой плоскости. Кроме того, приводятся результаты анализа короткого замыкания на отходящей от трансформатора линии. Результаты анализа свидетельствуют о существенном влиянии нелинейности передаточной характеристики трансформатора на регистрируемые с его первичной и вторичной сторон величины. Это может быть учтено при разработке новых устройств релейной защиты другой противоаварийной автоматики и устройств регистрации аварийных событий.