MATLAB是一套高效的工程计算软件，简单易学，功能强大，Simulink是MATLAB提供的实现动态系统建模和仿真的软件包[2]，有专门用于电力系统仿真的模块库，库中含有图形用户分析工具Powergui，用户只需选择所需的模块建模，设置模块参数，进行调试和仿真即可，使系统仿真变得就像“搭积木”一样简单。本文利用MATLAB仿真软件，结合具体的算例，建立三相变压器励磁涌流的Simulink模型，得出相应的励磁涌流波形，并利用Powergui模块中的FFT Aanalysis对三相励磁涌流波形进行谐波分析，仿真结果表明励磁涌流的波形特点与理论相吻合。
1 三相变压器励磁涌流仿真建模
三相变压器的励磁涌流仿真模型[3]如图1所示。
系统的基本参数：电源为无穷大功率电源，额定容量为10000MV.A，额定电压为110kV，线路长度为50km，每千米线路的电阻和电抗分别为0.17[Ω]和0.4[Ω]，变压器的额定容量为20MV.A，变比为110/11，[Uk%=10.5]，[ΔPk=135kw]。
由三相断路器控制合闸时间，变压器的副边绕组开路，各模块的参数由所给系统参数计算得出，变压器选择“饱和铁芯”，仿真算法采用Ode23tb。三相故障模块是进行变压器副边发生短路故障仿真时所用模块，在空载合闸仿真中不动作。
2 仿真结果及分析
设置空载合闸时间t=0.002s，合闸角设为0度，0.2s～0.3s在变压器副边发生三相短路故障，0.3s故障切除，仿真总时间为0.5s，仿真得出空载合闸和外部故障切除后变压器的A相励磁涌流波形如图2所示。
从图2中可看出，在变压器空载投入和外部故障切除时，导致变压器饱和，产生了励磁涌流，与前面理论分析一致。
设置空载合闸时间t=0.002s，仿真结束时间为0.5s，得出变压器三相励磁涌流波形，利用Powergui模块中的FFT Aanalysis对三相励磁涌流波形进行谐波分析，如图3所示。
从图3的（a）、（b）、（c）中可明显看出，三相的励磁涌流不同，A、C两相的波形偏离时间轴的一侧，这是由于励磁涌流包含很大非周期分量的原因。B相的波形表现为对称性，并且三相励磁涌流均为间断性，对称性涌流间断角偏小。从谐波分析结果看出A、C两相含有大量的直流分量，直流分量占基波分量的百分比分别为43.76%和47.04%，并且三相波形中均含有高次谐波，以2次谐波为主，2次谐波分量占基波分量的百分比分别为33.83%、32.42%和33.46%。
励磁涌流的波形还与电源电压大小、合闸时的合闸角、系统等值阻抗、变压器容量、绕组的接线方式和铁芯的饱和程度等因素有关[4，5]。改变模型中各模块的参数再仿真，可对不同情况下的励磁涌流波形进行进一步的研究和分析。
3 结论
本文利用MATLAB软件在其Simulink仿真平台建立了变压器励磁涌流模型，合理设置各模块参数，进行了空载合闸和外部故障切除后情况下的仿真，利用Powergui对励磁涌流波形进行谐波分析，通过仿真可直观地显示三相变压器励磁涌流波形的特点，表明了MATLAB具有强大的仿真功能，是变压器保护研究和理论教学强有力的仿真工具。
