<< Click to Display Table of Contents >> Navigation:  Componenten en parameters > Takken > Transformator

Een transformator verbindt deelsystemen van verschillende spanningsniveaus. Voorbeelden zijn 150/10 kV-voedingstransformatoren en 10/0,4 kV-distributietransformatoren.

 

PARAMETERS

 

Algemeen

In dit scherm kunnen de standen van de schakelaars aan weerszijden van de transformator worden gewijzigd.

 

 

De transformator loopt van het Van-knooppunt naar het Naar-knooppunt. Het Van-knooppunt en Naar-knooppunt kunnen van plaats worden verwisseld met behulp van de button <>.

 

Transformator

 

 

1)   De defaultwaarde van de nominale spanning wordt gelijk gekozen aan de nominale spanning van het knooppunt waar de wikkeling op is aangesloten

2)   De defaultschakeling wordt gekozen aan de hand van de nominale spanning van de betreffende wikkeling

 

Type

In de typelijst bevinden zich alle transformatoren uit het typenbestand waarbij Unom,w1 en Unom,w2 tussen 0.8*Unom en 1.2*Unom van beide knooppunten liggen.

Zie ook: Type

 

Unom

Bij een nieuwe transformator wordt voor Unom,w1 en Unom,w2 de nominale spanning van de betreffende knooppunten overgenomen.

 

Schakeling

Bij tweewikkelingstransformatoren waarbij zowel primair als secundair het aanwezige sterpunt zou zijn geaard (bijvoorbeeld YNyn), zou bij een asymmetrische belasting of kortsluiting de transformatorbak zich als derde wikkeling gedragen. Deze schakelingen worden dan ook niet door Vision ondersteund. In deze gevallen moet de transformator als een driewikkelingstransformator worden gemodelleerd (YNynd).

 

R0 en Z0

Voor het berekenen van kortsluitingen met aardcontact wordt getoetst of geldt: Z0>0. Zo niet, dan wordt een waarschuwing gegenereerd.

 

Klokgetal

Het klokgetal is van belang om bij asymmetrische sluitingen de fasespanningen en fasestromen "voorbij" de transformator te kunnen berekenen.

 

Trap min, nom en max

De aanduiding van de trapstand kan door de gebruiker worden gedefinieerd door de minimale, nominale en maximale trapstand aan te geven. Let op dat bijvoorbeeld de minimale trapstand gedefinieerd kan zijn als de trapstand bij het kleinst aantal windingen en daarmee (afhankelijk van de trapzijde) de grootste overzetverhouding kan geven!

Voor meer informatie, zie: http://www.phasetophase.nl/pdf/invloed_overzetverhouding.pdf

 

Typegegevens kopieren en plakken

De typegegevens van transformatoren kunnen naar een speciaal klembord gekopieerd worden door in het formulier met de rechtermuisknop te klikken. Er verschijnt een popup-menuutje met de items Typegegevens kopiëren en Typegegevens plakken. De gegevens kunnen in een andere nieuwe of bestaande transformator(belasting) geplakt worden. Dit is bijvoorbeeld handig voor het omzetten van een transformator in een transformatorbelasting en omgekeerd.

 

Aansluiting

 

 

Externe sterpuntsaarding

Mogelijkheid om het sterpunt via een gemeenschappelijk aardpunt te aarden.

 

Snom'

De term Snom' is geïntroduceerd voor het signaleren van een overbelasting in de loadflow. Deze waarde is geïntroduceerd om eenduidigheid te krijgen over de maximale belastbaarheid van een tak. Snom' wordt overgenomen uit het typegegeven of is de opgegeven waarde.

 

Spanningsregeling

 

 

1)   De defaultwaarde wordt gelijk gekozen aan de nominale spanning van de transformatorwikkeling, die zich aan de meetzijde bevindt.

 

Meester-slaafregeling bij parallelle transformatoren

Meesterregeling heeft te maken met de mogelijkheid om twee parallelle transformatoren volgens het "Master-slave"-principe te laten regelen, dus zodanig dat de trappenschakelaars van de transformatoren altijd dezelfde regelstand hebben. Hierbij wordt de trapstand van de regelaars door één transformator bepaald (de "Meester"). Bij een onafhankelijke regeling kan het wel eens voorkomen dat dat niet zo is.

•Bij een enkele transformator: "Eigen regeling aanwezig" en "Eigen regeling aan".

•Bij twee parallelle transformatoren bestaat de keuze uit een onafhankelijke regeling (beide transformatoren hebben dan "Eigen regeling aan") of voor een afhankelijke regeling. In het geval van een afhankelijke meester-slaafregeling moet worden gespecificeerd:

▪voor de "Master"-trafo: "Eigen regeling aanwezig" en "Eigen regeling aan"

▪voor de "Slave"-trafo: "Meesterregeling bruikbaar"; de naam van de "Master"-trafo; "Meesterregeling volgen" (de trappenschakelaar volgt die van de meesterregeling).

 

Er is nog een optie:

"Meesterregeling volgen; eigen regeling standby". Dit houdt in dat de trappenschakelaar die van de meesterregeling volgt. In het geval dat de meesterregeling uitgeschakeld is, werkt de eigen regeling.

 

Bij het gebruik van de meester-slaaf-regeling met parallelle transformatoren, wordt door de slaven de overzetverhouding van de meester gekozen of benaderd bij ongelijke typen.

 

Stroomcompensatie

 

Bij loadflowberekeningen kan Vision met behulp van de spanningsregeling een juiste trapstand bepalen, waarbij rekening wordt gehouden met de secundaire stroom (Ij) en een compounderingsimpedantie Zc. De trapstand wordt zodanig bepaald dat de spanning aan de meetzijde (w1 of w2) binnen de aangegeven spanningsgrenzen Uset ± ½*Uband, gecorrigeerd met het product van Ij en Zc, zal liggen. In onderstaande figuur is een voorbeeld van transformator met spanningsregeling weergegeven met trapzijde w1 (i), meetzijde w2 (j) en een fictief meetpunt aan de w2-zijde (let op de richting van Ij).

 

 

De spanning Umeet, op basis waarvan de spanningsregeling een andere trapstand kiest, is:

 

 Umeet = Uj + Ij * Zc

 

waarin:

 Zc = Rc + jXc

 

De compoundering in Vision houdt door de complexe vermenigvuldiging rekening met de richting van de stroom. Let op: in de praktijk kan het voorkomen dat wordt uitgegaan van de absolute stroomwaarde. In die gevallen zal het model van de spanningsregeling bij teruglevering anders reageren dan in de praktijk.

Let op: bij gebruik van gekoppelde spanning en fasestroom moet een factor wortel(3) worden toegevoegd aan bovenstaande formule van Umeet en onderstaande formule van Zc.

 

Als Umeet > Umax of Umeet < Umin aan w2-zijde dan wordt aan w1-zijde een andere trapstand gekozen (tot de minimale of maximale trapstand is bereikt).

Als de spanningsregeling het spanningsverlies over een bepaalde verbinding moet compenseren, kan dit door het aangeven van een compounderingsimpedantie Zc. Op welke wijze Zc kan worden bepaald uit een grafiek U = f(I), is aangegeven aan de hand van de volgende figuur.

 

Als Rc/Zc = cosbelasting dan geldt:

 U / I = Zc

 

waarmee Rc en Xc kan worden bepaald:

 Rc = Zc * cos(phi)belasting

 Xc = Zc * sin(phi)belasting

 

Worden de gevonden waarden voor Rc en Xc in het formulier aangegeven, dan zal de transformatorspanning afhankelijk zijn van de stroom.

Voor meer informatie, zie: http://www.phasetophase.nl/pdf/stroomcompensatie.pdf

 

De dode band bevindt zich om de te regelen spanning. De regeling zal dan ook niet de trapstand verstellen als de gemeten spanning tussen Uregel - ½*Uband en Uregel + ½*Uband ligt.

 

De transformator kent ook een "belastingafhankelijke" spanningsregeling.

Deze is uitgebreider te configureren dan de compoundering. Het gedrag kan voor heen- en teruglevering apart ingesteld worden. De regelgrenzen zijn instelbaar.

 

 

Betrouwbaarheid

 

 

 

MODELLERING

 

Voor alle berekeningen wordt de transformator gemodelleerd volgens onderstaande figuur. Hierin wordt R voornamelijk bepaald door Pk en X voornamelijk door uk. De trapschakelaar bevindt zich meestal aan de HS-zijde (w1).

 

 

De overzetverhouding wordt, afhankelijk van de trapzijde, bepaald volgens:

 Trapzijde w1: (Unom,w1 + trapstand ⋅ trapgrootte) / Unom w2

 Trapzijde w2: Unom,w1 / ( Unom,w2 + trapstand ⋅ trapgrootte )

 

De impedantie van de transformator wordt als volgt bepaald:

 

 

 

 

 

Yd = Inul / (1000*Unom,ls/wortel3)

 

re(Yd) = Pnul / (1000*Unom,ls2)

 

IEC 60909 en Storing sequentieel

Bij asymmetrische kortsluitberekeningen en storingsanalyses is de inverse impedantie gelijk aan de normale impedantie (Z1 = Z2).

 

Schakeling

Alle combinaties van schakelingen worden door Vision ondersteund. Echter, dubbelzijdig geaarde schakelingen ondersteunt Vision niet. Deze schakelingen komen om een aantal redenen in de praktijk niet of nauwelijks voor. Ter voorkoming van ongewenste effecten is in zo een transformator een derde driehoeksgeschakelde wikkeling ingebouwd. In die gevallen moet het model van een driewikkeltransformator gebruikt worden.

 

De schakeling en de waarden van Re, Xe, Z0 en R0 zijn niet van belang voor de berekening van een symmetrische sluiting (FFF) of een tweefasige sluiting zonder aardcontact (FF).

 

IEC 60909

Een kortsluitberekening volgens IEC 60909 kan worden bepaald met nominale trapstand (overzetverhouding: Unom,w1 / Unom,w2 ) of met de overzetverhouding die volgt uit de ingestelde trapstand.

Voor meer informatie, zie: http://www.phasetophase.nl/pdf/trapinstelling.pdf

 

De spanningsregeling is niet van invloed op IEC 60909 berekeningen. Transformatoren met spanningsregeling worden voor op dezelfde wijze gemodelleerd als transformatoren zonder spanningsregeling.

 

Wanneer een transformator fungeert als step up transformator kan dit in het formulier worden aangegeven. De impedantie van een step up transformator wordt in dat geval als volgt gecorrigeerd:

 Rstep up transformator = Rtransformator * cmax,LS

 Xstep up transformator = Xtransformator * cmax,LS

waarin:

cmax,LS: de maximale (ook bij een minimale kortsluitstroomberekening) spanningsfactor behorend bij de Unom van het knooppunt van de laagspanningszijde van de transformator

 

In de berekening volgens IEC 60909 wordt de transformatorimpedantie gecorrigeerd met een factor KT.

 

Voor het berekenen van kortsluitingen met aardcontact wordt getoetst of geldt: Z0>0. Zo niet, wordt een waarschuwing gegenereerd.

 

Storing sequentieel

Transformatoren met spanningsregeling worden voor de sequentiële storingsanalyse op dezelfde wijze gemodelleerd als transformatoren zonder spanningsregeling. Wel wordt voor het bepalen van de "pre-fault" situatie (sequentie 0) een loadflow-berekening uitgevoerd. Bij deze loadflowberekening kan de trapstand worden bepaald door de spanningsregeling.

 

Harmonischen

Voor berekening van harmonischen wordt het distributed parameter model gebruikt. Zie: Harmonischen, model.