2.3 ST电气解析模型

ST电气连接示意图如图2-1所示，其包括系统电路、ST一次励磁支路和二次串联支路。ST模型连接于该输电系统送端，其中，ST的一次侧并联于送端，二次侧串联于送端。

根据系统电路和ST的电气连接关系，由基尔霍夫电压定律和电流定律可建立如下方程

式中，u_sa、u_sb、u_sc为该系统送端电压；i_ST,a、i_ST,b、i_ST,c为该系统送端线电流；Z_s为该系统送端阻抗。

ST一次绕组的三相等效电路如图2-3所示，由基尔霍夫电压定律可得如下方程

式中，Z_ST,pa、Z_ST,pb、Z_ST,pc为一次绕组的漏阻抗，漏阻抗反映了漏磁通的作用；Z_mA、Z_mB、Z_mC为励磁阻抗，励磁阻抗反映了主磁通的作用。

图2-3 ST一次绕组的三相等效电路

ST二次绕组的三相等效电路如图2-4所示，从该系统送端到受端，根据基尔霍夫电压定律可列写如下方程

式中，u_ra、u_rb、u_rc为该系统受端电压；Z_ST,sa、Z_ST,sb、Z_ST,sc为ST二次绕组归算至一次侧的内阻抗；Z_TL为线路归算至一次侧的阻抗；Z_r为该输电系统受端归算至一次侧的阻抗。

单个变压器分接头档位与绕组匝数的关系为

图2-4 ST二次绕组的三相等效电路

式中，N₀为绕组的初始匝数；n_tap为分接头档位；l_step为分接头调压步长。

结合式（2-11）～式（2-16），将ST磁路等效计算模型和电路解析模型联立求解，可求出ST一次侧和二次侧共12个绕组的电压和电流，即为本章所提到的考虑多绕组耦合的ST电磁解析模型。