变压器绕组内部故障的Simulink仿真

​利用变压器纵联差动保护的Simulink仿真模型是无法进行变压器绕组内部故障仿真的。为了解决这一问题，可将图中的三相变压器模型改变为三个单相变压器 , 在变压器属性框中选中 “三绕组变压器” (Three windings Transformer), 从而构造出一个一次绕组, 两个二次绕组的单相变压器 (两 个二次绕组首尾相连, 当作一个二次绕组用)。一次、二次绕组可按三相变压器的联结组标 号进行连接, 二次绕组的额定电压、电阻和电感的参数可灵活调整, 以便进行变压器内部故 障的仿真, 故障点可设置于两个二次绕组的连接线上, 也可设置于绕组首端。新的 Simulink 仿真模型如图 1所示。 

图1 变压器内部故障仿真模型

基波相量比率制动差动保护的动作判据中, 差动量Iact，制动量 Ires分别为： 

保护模块Simulink仿真模型如图2所示，

图2 保护模块仿真模型

经过这样处理后, 就可以进行变压器绕组内部的单相接地、匝间短路、两相接地短路、 三相短路等故障的简单仿真。设置两个二次绕组的参数相同, 并设置三相断路器模块 QF1，QF2的切换时间均为0s, 故障模块 Fault1 使电路在0.3-0.5s间发生AB相短路, 故障模块 Fault2 不动作, 运行仿真模型, 得变压器绕组 50% 处发生两相短路故障时的电流波形，如图 3所示。

图 3 变压器绕组 50% 处发生两相短路故障

由图3可知，差动量Iact大于制动量Ires，保护可靠动作。