Моделирование работы однофазного печного трансформатора с одинаковыми вторичными обмотками

Цель - сформировать дифференциальные уравнения новой математической модели, а также системы уравнений для построения установившихся и переходных режимов работы силовых трансформаторов (однофазных с одинаковыми вторичными обмотками). Такие трансформаторы широко используются в качестве печных (на ферросплавном производстве и в металлургии), для сохранности от коротких замыканий внедряют токовые защиты, производство которых должно осуществляться с учетом их эксплуатационных условий в стационарных и переходных режимах активизации. Особое место среди силовых трансформаторов занимают печные однофазные трансформаторы с расщепленной вторичной обмоткой, расщепление которой представляет собой одинаковые одновитковые изолированные обмотки, выполненные шиной большого сечения. Для моделирования токов в обмотках такого трансформатора в произвольном режиме работы в наибольшей степени подходит математическая модель, дифференциальные уравнения которой составлены по второму закону Кирхгоффа. При этом число уравнений в рассматриваемой математической модели будет равняться числу обмоток и их элементов у данного трансформатора, что делает невозможным использование для расчета токов в обмотках трансформатора итерационных методов, например, широко известного метода Гаусса. Это вызвано тем, что в указанных методах от погрешности расчета зависит число операций. Однако решение системы дифференциальных уравнений для многообмоточного трансформатора является достаточно сложной задачей. В связи с этим предложен метод замены всех одинаковых вторичных обмоток одной эквивалентной. С учетом этого сформированы дифференциальные уравнения новой математической схемы, а также системы уравнений для установления переходных этапов работы. Осуществлена проверка адекватности этого варианта в стационарном режиме использования путем сопоставления результатов моделирования и эксперимента.

однофазный печной трансформатор, математическая модель, моделирование стационарного режима работы, эксперимент