26.4 : Трансформаторы с коэффициентами трансформации, отличными от номинальных

В сценариях, включающих параллельные трансформаторы с разнородными номиналами, разработка стандартной моделей на единицу требует учета неноминальных коэффициентов трансформации (отношений витков). Такая ситуация возникает, когда выбранные базовые напряжения не пропорциональны номинальным напряжениям трансформатора. Рассмотрим трансформатор, в котором номинальные напряжения связаны коэффициентом a. Если выбранные базовые напряжения удовлетворяют соотношению с коэффициентом b, то коэффициент c определяется как отношение этих базовых напряжений. Затем это отношение подставляется в номинальное соотношение напряжений трансформатора.

Для решения задачи неноминального соотношения витков (коэффициента трансформации) используют два последовательных трансформатора:

1. Стандартная модель на единицу: эта модель учитывает все сопутствующие потери и отражает реальные параметры трансформатора.
2. Идеальный трансформатор: эта модель упрощает представление коэффициента трансформации, не учитывая потери.

В этой комбинированной модели шунтирующие возбуждающие ветви обычно игнорируются для упрощения анализа. Однако, хотя этот подход теоретически допустим, он может не подходить для компьютерных программ, которые не поддерживают представление идеальных обмоток трансформатора.

Альтернативный метод моделирования предполагает использование узловых уравнений для предоставления параметров проводимости. Этот подход удобен для представления трансформаторов с неноминальными коэффициентами трансформации в компьютерных программах. Узловые уравнения предлагают простой способ включения параметров проводимости, делая модель совместимой с большинством программ моделирования.

В случаях, когда коэффициент c является действительным числом, трансформатор можно смоделировать с помощью сети pi-сети. Pi-сеть обеспечивает практичное и точное представление характеристик трансформатора, особенно при работе с неноминальными коэффициентами трансформации. Эта модель эффективно фиксирует характеристики импеданса (Ω) и совместима с большинством вычислительных инструментов.

В заключение, хотя стандартные модели на единицу эффективны для упрощения анализа трансформатора, они сталкиваются с ограничениями при работе с неноминальными коэффициентами трансформации и различными базами напряжения. Используя узловые уравнения и цепи pi-сетей, инженеры могут разрабатывать более универсальные и точные модели, подходящие для компьютерного анализа. Эти подходы обеспечивают точное представление и анализ трансформаторов с различными номиналами и нестандартными базовыми напряжениями в сложных электрических системах.