專利名稱：：大電機(jī)起動(dòng)對電網(wǎng)影響的分析方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及電機(jī)起動(dòng)對電網(wǎng)的影響分析，具體為一種大電機(jī)起動(dòng)對電網(wǎng)影響的分析方法。
背景技術(shù)：
：大電機(jī)起動(dòng)對電網(wǎng)的影響主要表現(xiàn)在電機(jī)起動(dòng)引起的電壓降落電機(jī)在起動(dòng)的時(shí)刻對電網(wǎng)呈現(xiàn)短路阻抗，將會(huì)引起電源電壓下降，特別是電源容量較小時(shí)電壓下降更大，因而需要對電機(jī)起動(dòng)時(shí)刻電網(wǎng)電壓降落作評估分析。電機(jī)起動(dòng)引起的電壓降落的傳統(tǒng)計(jì)算方法如下首先根據(jù)電機(jī)起動(dòng)電流相對額定電流的倍數(shù)6和電機(jī)的額定容量&確定電機(jī)起動(dòng)回路的容量^=卜&;然后計(jì)算電機(jī)起動(dòng)回路輸入考察點(diǎn)的容量As,，由1=1+^確定，式中；^為^&"9電機(jī)機(jī)端到考察點(diǎn)之間的等效線路電抗，t^為機(jī)端電壓，一般取值為額定電壓；最后依照公式Aw-——^——計(jì)算出電機(jī)起動(dòng)引起的電壓降落，式中0為電機(jī)起動(dòng)前考察點(diǎn)所接的無功負(fù)荷，s。e為考察點(diǎn)的短路容量。此計(jì)算方法的局限性在于①未考慮電機(jī)起動(dòng)的暫態(tài)過程，認(rèn)為起動(dòng)時(shí)刻電機(jī)機(jī)端電壓為額定電壓，但實(shí)際上電機(jī)起動(dòng)時(shí)刻機(jī)端電壓也會(huì)下降；②按照固定的起動(dòng)電流倍數(shù)確定電機(jī)起動(dòng)回路的功率，但實(shí)際情況中此倍數(shù)是有變化的，因此存在一定的誤差；③式^=1&讓人認(rèn)為電機(jī)起動(dòng)回路輸入電網(wǎng)的容量小于電機(jī)起動(dòng)回路的容量，容易給人造成誤解，認(rèn)為電機(jī)起動(dòng)瞬間功率從電機(jī)機(jī)端流向考察點(diǎn)，不符合實(shí)際情況。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明要解決的問題是現(xiàn)有對電機(jī)起動(dòng)時(shí)刻電網(wǎng)電壓降落的評估分析方法未充分考慮電機(jī)起動(dòng)時(shí)的實(shí)際狀況，存在誤差，需要一種新的分析方法，充分考慮電機(jī)起動(dòng)的暫態(tài)過程，對電網(wǎng)電壓降落進(jìn)行分析。本發(fā)明的技術(shù)方案為大電機(jī)起動(dòng)對電網(wǎng)影響的分析方法，采用暫態(tài)模擬分析，根據(jù)電機(jī)的不同的起動(dòng)方法，列出起動(dòng)瞬間電機(jī)及起動(dòng)回路對電網(wǎng)呈現(xiàn)的等效阻抗Zk，運(yùn)用所述等效阻抗Zk和電機(jī)供電系統(tǒng)的參數(shù)建立的電力網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行暫態(tài)計(jì)算來分析電機(jī)起動(dòng)瞬間對電網(wǎng)的影響，具體為采用三相短路故障來模擬電機(jī)起動(dòng)的瞬間，電機(jī)供電系統(tǒng)的參數(shù)包括電網(wǎng)考察點(diǎn)到電機(jī)運(yùn)行時(shí)接入點(diǎn)之間變壓器和輸電線路的等效阻抗Z,;不同的電機(jī)等效阻抗Zk不同，對于同一電機(jī)，如按照不同的起動(dòng)方法等效阻抗Zk也不同；在等效阻抗Zk后設(shè)置三相短路故障，觀察此時(shí)電網(wǎng)考察點(diǎn)的電壓變化情況，即可得出電機(jī)起動(dòng)瞬間電網(wǎng)考察點(diǎn)的電壓降落情況。這里等效阻抗Zi是由實(shí)際的電力網(wǎng)絡(luò)確定的，取決于考察點(diǎn)到電機(jī)運(yùn)行機(jī)端的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，但是實(shí)際計(jì)算中并沒有必要特意去求取這個(gè)值，因?yàn)楝F(xiàn)在進(jìn)行暫態(tài)模擬分析一般都是通過計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的，只要知道電力網(wǎng)絡(luò)中各電氣元件的參數(shù)，就可以直接在計(jì)算機(jī)上建立網(wǎng)絡(luò)模型，通過網(wǎng)絡(luò)模型，計(jì)算機(jī)可直接得到等效阻抗Z,，進(jìn)而考察電機(jī)起動(dòng)時(shí)刻網(wǎng)絡(luò)中任一節(jié)點(diǎn)的電壓變化。對于全電壓直接起動(dòng)的異步電動(dòng)機(jī)，電機(jī)起動(dòng)時(shí)對電網(wǎng)呈現(xiàn)的等效阻抗Zk就是異步電動(dòng)機(jī)的短路阻抗Zk異步Zk=Zk異歩=尺1+112'+j(Xi(j+X2(j')其中，R,為異步電動(dòng)機(jī)的定子電阻，R2'為折算到定子側(cè)的異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子電阻，Xla為異步電動(dòng)機(jī)定子側(cè)漏抗，X2。'為折算至定子側(cè)的異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子側(cè)漏抗。對于采取異步起動(dòng)方法全電壓直接起動(dòng)的同步電動(dòng)機(jī)，起動(dòng)時(shí)把勵(lì)磁繞組經(jīng)過10倍于勵(lì)磁回路電阻值的電阻短接，然后按照異步電動(dòng)機(jī)起動(dòng)的方式起動(dòng)，其等效阻抗Zk不僅包括同步電動(dòng)機(jī)的短路阻抗Zk附，還包括起動(dòng)用短路阻抗10Rf:Zk=10Rf+Zk同歩=1011汁Rf+jXd"=llRiH"jXd〃其中Rf為勵(lì)磁回路電阻值，Xd"為同步電動(dòng)機(jī)的直軸次暫態(tài)電抗。對于串阻抗起動(dòng)的異步電動(dòng)機(jī)，電機(jī)起動(dòng)時(shí)對電網(wǎng)呈現(xiàn)的等效阻抗Zk為Zk=Zk異步+Z串=1^+112'+j(XltJ+X2o，)+Z串其中，Zk棘為異步電動(dòng)機(jī)的短路阻抗,R,為異步電動(dòng)機(jī)的定子電阻，R2'為折算到定子側(cè)的異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子電阻，X!。為異步電動(dòng)機(jī)定子側(cè)漏抗，X2。'為折算至定子側(cè)的異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子側(cè)漏抗，Z^為串阻抗起動(dòng)方式所串接的阻抗。對于串阻抗起動(dòng)的同步電動(dòng)機(jī)，起動(dòng)時(shí)把勵(lì)磁繞組經(jīng)過IO倍于勵(lì)磁回路電阻值的電阻短接，然后按照異步電動(dòng)機(jī)起動(dòng)的方式起動(dòng)，電機(jī)起動(dòng)時(shí)對電網(wǎng)呈現(xiàn)的等效阻抗5Zk為Zk=10RffZk同步+Z$=10Rf+R什jXd"+Z,，,=llRffjXd"+Z串其中Zk雕為同步電動(dòng)機(jī)的短路阻抗，Rf為勵(lì)磁回路電阻值，Xd〃為同步電動(dòng)機(jī)的直軸次暫態(tài)電抗，Z申為串阻抗起動(dòng)方式所串接的阻抗。對于自耦變降壓起動(dòng)的異步電動(dòng)機(jī)，等效阻抗的計(jì)算要考慮自耦變的變比，所選用的電壓基準(zhǔn)值應(yīng)為自耦變壓器低壓側(cè)電壓，設(shè)自耦變的阻抗為Z師^則Zk計(jì)算如下Zk=Zk異歩+Z自鵬變二R+尺2'+j(乂lcj+X2cj，)+Z自糊變其中Zk棘為異步電動(dòng)機(jī)的短路阻抗.R,為異步電動(dòng)機(jī)的定子電阻，R2'為折算到定子側(cè)的異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子電阻，X，。為異步電動(dòng)機(jī)定子側(cè)漏抗，X2。'為折算至定子側(cè)的異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子側(cè)漏抗。對于自耦變降壓起動(dòng)的同步電動(dòng)機(jī)，起動(dòng)時(shí)把勵(lì)磁繞組經(jīng)過io倍于勵(lì)磁回路電阻值的電阻短接，然后按照異步電動(dòng)機(jī)起動(dòng)的方式起動(dòng)，等效阻抗的計(jì)算要考慮自耦變的變比，所選用的電壓基準(zhǔn)值應(yīng)為自耦變壓器低壓側(cè)電壓，設(shè)自耦變的阻抗為z自,，則Zk計(jì)算如下Zk=10R_f+Zk同步+Z向鎖變=llR■^^jXd〃+Z自耦變其中Rf為勵(lì)磁回路電阻值，Zk,.為同步電動(dòng)機(jī)的短路阻抗，X/為同步電動(dòng)機(jī)的直軸次暫態(tài)電抗。本發(fā)明方法從電機(jī)起動(dòng)時(shí)刻的特性出發(fā)分析問題，可以從根本上解決傳統(tǒng)方法存在的局限性。為解決傳統(tǒng)分析方法未考慮電機(jī)起動(dòng)的暫態(tài)過程的問題，本發(fā)明對電機(jī)起動(dòng)時(shí)刻采用暫態(tài)模擬分析，研究采用不同的起動(dòng)方法起動(dòng)瞬間電機(jī)對電網(wǎng)呈現(xiàn)的等效電路，運(yùn)用此電路進(jìn)行暫態(tài)計(jì)算來研究起動(dòng)瞬間對電網(wǎng)的影響。相對于傳統(tǒng)的計(jì)算方法，本發(fā)明運(yùn)用的是暫態(tài)模擬，涉及整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的暫態(tài)調(diào)節(jié)作用，因而從根本上解決了傳統(tǒng)計(jì)算方法存在的局限性，分析精確度高。與傳統(tǒng)方法相比較，其準(zhǔn)確性和合理性表現(xiàn)在(1)考慮到了電機(jī)起動(dòng)時(shí)刻各節(jié)點(diǎn)電壓的變化，包括電機(jī)扒端電壓的變化；(2)不按照固定的起動(dòng)電流倍數(shù)來確定起動(dòng)回路的功率，而是按照電機(jī)起動(dòng)時(shí)刻的等效電路，由系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行情況計(jì)算出起動(dòng)回路的功率；(3)起動(dòng)時(shí)刻電網(wǎng)提供給電機(jī)的功率大于電機(jī)起動(dòng)回路的功率，潮流流向符合實(shí)際情況。圖l為本發(fā)明方法中，電機(jī)起動(dòng)瞬間電網(wǎng)呈現(xiàn)的等效電路。圖2為本發(fā)明實(shí)施例的電力網(wǎng)絡(luò)示意圖。具體實(shí)施例方式由于電機(jī)起動(dòng)瞬間，電機(jī)及起動(dòng)回路對電網(wǎng)呈現(xiàn)為等效阻抗，因而可以把電機(jī)及起動(dòng)回路等效為對應(yīng)的等效阻抗，釆用三相短路故障來模擬電機(jī)起動(dòng)的瞬間，等效電路如圖1所示，其中，等效阻抗Z,為考察點(diǎn)到電機(jī)運(yùn)行時(shí)接入點(diǎn)的等效阻抗，包括輸電線路、降壓變壓器；等效阻抗Zk為電機(jī)起動(dòng)回路呈現(xiàn)的等效阻抗，不同的電機(jī)等效阻抗Zk不同，對于同一電機(jī)，如按照不同的起動(dòng)方法等效阻抗Zk也不同。在等效阻抗Zk后設(shè)置三相短路故障，觀察考察點(diǎn)的電壓變化情況，即可得出電機(jī)起動(dòng)瞬間考察點(diǎn)的電壓降落情況。根據(jù)起動(dòng)方式，計(jì)算電機(jī)起動(dòng)回路對電網(wǎng)呈現(xiàn)的等效阻抗Zk，采用標(biāo)幺值，具體如下(1)采用全電壓直接起動(dòng)對于異步電動(dòng)機(jī)，起動(dòng)時(shí)電機(jī)及起動(dòng)回路對系統(tǒng)呈現(xiàn)的等效阻抗Zk就是異步電動(dòng)機(jī)的短路阻抗Zk異歩Zk=Zk異步R!+R2'+j(X,。+X2a')其中，Ri為異步電動(dòng)機(jī)的定子電阻，R2'為折算到定子側(cè)的異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子電阻，X1(J為異步電動(dòng)機(jī)定子側(cè)漏抗，X2。'為折算至定子側(cè)的異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子側(cè)漏抗。對于采取異步起動(dòng)方式的同步電動(dòng)機(jī)，起動(dòng)時(shí)把勵(lì)磁繞組經(jīng)過io倍于勵(lì)磁電阻值的電阻短接，然后按照異步電動(dòng)機(jī)起動(dòng)的方式起動(dòng)，其等效阻抗Zk不僅包括同步電動(dòng)機(jī)的短路阻抗Zk船，還包括起動(dòng)用短路阻抗10Rf，計(jì)算式為Zk=10RffZkfW=llRf+jXd"其中Rf為勵(lì)磁回路電阻值，Xd〃為同步電動(dòng)機(jī)的直軸次暫態(tài)電抗。(2)采用串阻抗起動(dòng)計(jì)算等效阻抗Zk時(shí)需要在前述全電壓直接起動(dòng)的計(jì)算方式基礎(chǔ)上加上串聯(lián)的阻抗大小Z串異步電動(dòng)機(jī)Zk=Zk異步+Z串R計(jì)R2'+j(X1(J+X2。')+Z串同步電動(dòng)機(jī)Zk=10R^Zk同步+Z$=llRf+jXd"+Z串。7(3)自耦變降壓起動(dòng)的方式等效阻抗Zk的計(jì)算在前述全電壓直接起動(dòng)的計(jì)算方式基礎(chǔ)上，要考慮自耦變的變比，即計(jì)算Zk異歩和10RffZk同歩所選用的電壓基準(zhǔn)值應(yīng)該是自耦變壓器低壓側(cè)電壓。設(shè)自耦變的阻抗為Z自,，則Zk為異步電動(dòng)機(jī)Zk=Zk異歩+Z自耦變HR1+R2'+j(Xia+X2a')+Z自柳變同步電動(dòng)機(jī)Zk=10R—Zk附+Z向糊變二llRf+jXd"+Z自都變根據(jù)考察點(diǎn)到電機(jī)起動(dòng)回路端的實(shí)際情況以及計(jì)算出的等效阻抗zk建立相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)模型，在等效阻抗Zk后設(shè)置三相短路故障，運(yùn)用三相短路故障模擬電機(jī)起動(dòng)時(shí)刻，觀察此時(shí)電網(wǎng)考察點(diǎn)的電壓變化情況，即可得出電機(jī)起動(dòng)瞬間電網(wǎng)考察點(diǎn)的電壓降落情況。Z!和Zk與考察點(diǎn)電壓變化之間的關(guān)系如下AU-Uo—If(Z!+Zk)，Uo為電機(jī)起動(dòng)前考察點(diǎn)的電壓，If為三相短路電流，If取決于整個(gè)電力網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)，取決于Z!、Zk以及網(wǎng)絡(luò)中各輸變電元件的參數(shù)和網(wǎng)絡(luò)中發(fā)電機(jī)組的參數(shù)。下面以一個(gè)具體的實(shí)施例說明本發(fā)明。設(shè)某異步電動(dòng)機(jī)接于如圖2所示的電力網(wǎng)絡(luò)中，正常運(yùn)行時(shí)，電機(jī)接于圖中"電機(jī)運(yùn)行機(jī)端"的10kV母線上，網(wǎng)絡(luò)中各元件參數(shù)如下(1)母線電壓基準(zhǔn)值，單位kV(表l)表l<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>表2線路名稱I側(cè)節(jié)點(diǎn)名J側(cè)節(jié)點(diǎn)名R1Lx1LB亂RolXolAC10BUS9BUS220.0020080.0114540.0158730.0060250.0343640AC11BUS9BUS230.0016530.0125210.0179420細(xì)9590.0375620AC12BUS9BUS240.0013220.0100160,0143540.0039670.030050AC14BUS11BUS250,O細(xì)l00O細(xì)l0AC16BUS12BUS260O細(xì)l00O細(xì)l0AC17BUS12BUS270O細(xì)l00O細(xì)l0AC19BUS13BUS280.0001170.0023360,0950250.000350.0070080AC21BUS14BUS190.00340.0200.01880.07430AC23BUS16BUS180.0016530.0125210.0179420.0049590.0375620AC24BUS16BUS190.0022310.0169030.0242220.0066940.0507090AC25BUS16BUS200.0016740.0095450.0132280.0050210.0286360AC26BUS16BUS210.0019010.0143990.0206330.0057020.0431960AC27BUS16BUS290O細(xì)l00O細(xì)l0AC28BUS19BUS210.0009920.0075120.0107650.0029750.0225370AC29BUS19BUS300.0011160.0063640細(xì)8180.0033470,0190910AC30BUS20BUS220.0024790.0187810.0269130.0074380.0563430AC31BUS21BUS220.0014050.0106430.0152510.0042150.0319280AC32BUS22BUS230.0023970.0181550.0260160.007190.0544650AC33BUS23BUS240適240.009390.0134560.0037190.0281710AC34BUS25BUS260.00330.03431.87970.0250.07961.319AC35BUS27BUS280.002450.02551.3950.01850.05910.978AC41BUS30BUS310O細(xì)l00O細(xì)l0AC42BUS29BUS340O細(xì)l00O細(xì)l0AC43BUS31BUS330O細(xì)l00O細(xì)l0AC44BUS33BUS340.0020660.0156510.0224270.0061980.0469530AC51BUS38BUS290細(xì)30.033300.010.06220表中為標(biāo)幺值，母線電壓基準(zhǔn)值為表l中所示數(shù)值，功率基準(zhǔn)值為IOOMVA，R1L9為正序電阻，X化為正序電抗，Bv2L為i正序電納，RoL為零序電阻，XoL為零序電抗，80饑為|零序電納。(3)并聯(lián)電容電抗器參數(shù)(表3)表3電容電抗器名稱PlP2P3P4Xip-10.73180.73180.7318表中為標(biāo)幺值，母線電壓基準(zhǔn)值為表1中所示數(shù)值，功率基準(zhǔn)值為IOOMVA，Pl-P4為圖2中所示電容電抗器名稱，X,p為為電容電抗器的正序電抗。(4)兩繞組變壓器參數(shù)(表4)表4變壓器的名稱節(jié)點(diǎn)名J側(cè)節(jié)點(diǎn)名I側(cè)連接方式J側(cè)連接方式RitXitTkT2W1BUS1BUS24YGD00.0151T2W2BUS2BUS9YGD00.02171T2W3BUS3BUS22YGD00.01241.025T2W4BUS4BUS19YGD00.0641.025T2W5BUS5BUS18YGD00.03751T2W7BUS7BUS30YGD00.04381.05T2W8BUS8BUS31YGD00.03281.05T2W9BUS38電機(jī)運(yùn)行機(jī)端YGD00.03751.025表中為標(biāo)幺值，電壓基準(zhǔn)值為高壓側(cè)基準(zhǔn)電壓，功率基準(zhǔn)值為100MVA，R!t為變壓器正序電阻，X!t為變壓器正序電抗，Tk是變壓器變比，為"J側(cè)運(yùn)行檔位電壓+I側(cè)運(yùn)行檔位電壓"，標(biāo)幺值。(5)三繞組變壓器參數(shù)(表5)表5等效參數(shù)名稱節(jié)點(diǎn)名連接方式電阻電抗變比l側(cè)BUS6D00.03371T3W12側(cè)BUS13YG00.011.053側(cè)BUS16YG00.0011.02510l側(cè)BUS11YG0.0000760.0166671T3W22側(cè)BUS9YG0.000081-0細(xì)66713側(cè)BUS51D0.0049240.0381l側(cè)BUS12YG0.0002540.0251.025T3W32側(cè)BUS14YG-0.00001-0.00113側(cè)BUS52D0,0030320.0511表中為標(biāo)幺值，電壓基準(zhǔn)值為高壓側(cè)基準(zhǔn)電壓，功率基準(zhǔn)值為100MVA，變比JI各側(cè)運(yùn)行檔位電壓和各側(cè)基準(zhǔn)電壓之比(6)發(fā)電機(jī)參數(shù)(表6)表6名稱節(jié)點(diǎn)類型額定容量(MVA)Pg(MW)(Mvar)電壓幅值(p.u.)同步機(jī)模型同步機(jī)參數(shù)組Glslack18800011G270660026012G3廳88231001五9〃、五rf〃3G4235160014G5637.54302151電勢變化的G6作10015001模型(5階)6G7286225017G8388.4306018其中P(3為發(fā)電機(jī)有功出力、qg為發(fā)電機(jī)無功出力。另外，圖2中的同步機(jī)參數(shù)組各組參數(shù)如下表(表6-l)，其中的參數(shù)指的是本實(shí)例電力網(wǎng)絡(luò)中的各發(fā)電機(jī)的參數(shù)表6-l參數(shù)組號12345678Xd(d軸同步電抗)0.2822.2661.2171.811,9511,6330.9040.75Xd'(d軸暫態(tài)電抗)0.2820.270.3490.2840.3060.1970.3580.306Xd〃(d軸次暫態(tài)電抗)0.2820.1680.250.1830.1980.1480.2520.196Xq(.q軸同步電抗)0.2822.2660.61.811.9511.6330.640.611Xq'(q軸暫態(tài)電抗)0.2822.2660.61.811.9511.6330.640.61111參數(shù)組號12345678Xq〃(q軸次暫態(tài)電抗)0.2820.1680.250.1830.1980,1480.2520.196x2(負(fù)序電抗)0,2820.2030.250.2230.2420.180.2520.197ra(定子繞組)00000000td()'(d軸開路暫態(tài)時(shí)間常數(shù))108.3757.246.26.26.925.535.95tdO〃(d軸開路次暫態(tài)時(shí)間常數(shù))0.10.2240.10.1920.10.10.050.05tqO'(q軸開路暫態(tài)時(shí)間常數(shù))99999999999999999999999999999999tqo"(q軸開路次暫態(tài)時(shí)間常數(shù))0,21.660.21.890.50.20.050.05tj(轉(zhuǎn)動(dòng)慣量)7.494.2499.0146.6726.1492.627.6928.393飽和系數(shù)a0.90.90.90.90.90.90.90.9飽和系數(shù)b00000000飽和系數(shù)n99999999其中電壓基準(zhǔn)值選擇表1中的值，功率基準(zhǔn)值選擇表6中各發(fā)電機(jī)的額定容量。(7)負(fù)荷參數(shù)(表7)表7負(fù)荷名稱(mw)ql(m曹)負(fù)荷模型LI376125500165L3400130L486.428.5L571.923.5采用負(fù)荷靜特性模型7023226.575(50%恒阻抗+50%恒功率)28795L9520170L1010033Lll3110L12206其中PL為負(fù)荷有功，QL為負(fù)荷無功。電機(jī)的參數(shù)如下PN=18000kW，UN=10kV，PN為額定功率，UN為額定運(yùn)行電壓，起動(dòng)日寸R產(chǎn)0.02Q，R2'=0.04Q，Xla=0.53Q，X2。'=0.45Q。擬從以下三個(gè)方案中選擇一個(gè)合理的起動(dòng)方案(l)全電壓直接起動(dòng)；(2)串阻抗起動(dòng)，所串阻抗為Z;f=(O.Ol+jO.5)(3)自耦變降壓起動(dòng)，自耦變釆用75%的檔位，自耦變折算至高壓側(cè)的阻抗為Z白稱3H).001+j0.04Q。12采用標(biāo)幺值(單位p.u.)，基準(zhǔn)容量統(tǒng)一選為IOOMVA，可計(jì)算出各起動(dòng)方案的電動(dòng)機(jī)起動(dòng)回路的等效阻抗如下(1)全電壓起動(dòng)Zk(i^Zk蹄-R,+R2'+j'(Xi。+X2o')=(0,06+j0.98)Q=(0.06+J0.98)p.u.(2)串阻抗起動(dòng)Zk(2)=Zk異歩+ZfR汁R2'+j(Xlo+X2a，)+Z(0.07+j1.48)p.u.(3)采用自耦變降壓起動(dòng)需要注意的是此時(shí)Zk異步的標(biāo)幺值的基準(zhǔn)電壓應(yīng)該為(10kV)75%=7.5kV，而Z自稱變的基準(zhǔn)值仍為10kV。ZkG)二Zk異步+Z自郫變二R4+Il2'+j(Xi(j+X2(j')+Z自偶變=(0.02+0.04)+0.752+j(0.53+0.45)+0.752+0.001+j0.04=(0.10767+j1.78222)p.u.按照以上數(shù)據(jù)在計(jì)算軟件中建立實(shí)施例的電力網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算模型，其中交流線AC36的參數(shù)就是等效阻抗Zk，依照不同的起動(dòng)方式，AC36的參數(shù)也隨之取不同的值。在建立好計(jì)算模型后進(jìn)行潮流計(jì)算，得出某個(gè)正常運(yùn)行方式下網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點(diǎn)的電壓和功率分布情況。各節(jié)點(diǎn)電壓見表8所示。表8電機(jī)起動(dòng)前網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點(diǎn)電壓情況母線名有名值(kV)標(biāo)么值(p.u.)母線名有名值(kV)標(biāo)么值(p.u.)BUS11516.31111.03262BUS29221.00391.00456BUS12523.85201.04770BUS30223.78951.01723BUS13523.68931.04738BUS31223.78831.01722BUS25'516.36311.03273BUS33223.77061.01714BUS26523,85201.04770BUS34221.01301.00460BUS27523.86281.04773BUS38219.41550.99734BUS28525.32781.05066BUS221.23891.06195B脂223.57261.01624BUS415.7000l細(xì)OOBUS14223.70621.01685BUS110.0000l細(xì)OOBUS16221.03571.00471BUS310.00001.00000BUS18221.44931.00659BUS510.70571.07057BUS19222,68511.01221BUS610.00001.00000BUS20221.10771,00504BUS7IO細(xì)O1.00000BUS21221.96441.00893BUS810.0000l細(xì)OO13<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>分別針對三種起動(dòng)方案進(jìn)行暫態(tài)模擬分析。對于全電壓起動(dòng)方式，AC36的參數(shù)取Zk(1);對于串阻抗起動(dòng)方式，AC36的參數(shù)取Zk⑦；對于采用自耦變降壓起動(dòng)方式，AC36的參數(shù)取Zk(3)。暫態(tài)模擬方法是在圖2中"電機(jī)起動(dòng)回路末端"的母線設(shè)置三相短路故障，從模擬分析結(jié)果中觀察各節(jié)點(diǎn)在短路前后，即電機(jī)起動(dòng)前到電機(jī)起動(dòng)瞬間的電壓變化。表9列出了幾個(gè)關(guān)心的節(jié)點(diǎn)的電壓變化情況。表9<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>根據(jù)表中結(jié)果，結(jié)合具體情況中對電壓瞬時(shí)降落的限值，可選擇適當(dāng)?shù)碾姍C(jī)起動(dòng)方式。同步電動(dòng)機(jī)的分析方法類似于異步電動(dòng)機(jī)，根據(jù)本發(fā)明的分析方法即可得到同步電動(dòng)機(jī)電壓瞬時(shí)降落的限值，進(jìn)而選擇適當(dāng)?shù)钠饎?dòng)方式。權(quán)利要求1、大電機(jī)起動(dòng)對電網(wǎng)影響的分析方法，其特征是采用暫態(tài)模擬分析，根據(jù)電機(jī)的不同的起動(dòng)方法，列出起動(dòng)瞬間電機(jī)及起動(dòng)回路對電網(wǎng)呈現(xiàn)的等效阻抗Zk，運(yùn)用所述等效阻抗Zk和電機(jī)供電系統(tǒng)的參數(shù)建立的電力網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行暫態(tài)計(jì)算來分析電機(jī)起動(dòng)瞬間對電網(wǎng)的影響，具體為采用三相短路故障來模擬電機(jī)起動(dòng)的瞬間，電機(jī)供電系統(tǒng)的參數(shù)包括電網(wǎng)考察點(diǎn)到電機(jī)運(yùn)行時(shí)接入點(diǎn)之間變壓器和輸電線路的等效阻抗Z1；不同的電機(jī)等效阻抗Zk不同，對于同一電機(jī)，如按照不同的起動(dòng)方法等效阻抗Zk也不同；在等效阻抗Zk后設(shè)置三相短路故障，觀察此時(shí)電網(wǎng)考察點(diǎn)的電壓變化情況，即可得出電機(jī)起動(dòng)瞬間電網(wǎng)考察點(diǎn)的電壓降落情況。2、根據(jù)權(quán)利要求l所述的大電機(jī)起動(dòng)對電網(wǎng)影響的分析方法，其特征是對于全電壓直接起動(dòng)的異步電動(dòng)機(jī)，電機(jī)起動(dòng)時(shí)對電網(wǎng)呈現(xiàn)的等效阻抗Zk就是異步電動(dòng)機(jī)的短路阻抗Zk異歩Z^R!+R2'+j'(X!。+X2。')其中，R,為異步電動(dòng)機(jī)的定子電阻，R2'為折算到定子側(cè)的異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子電阻，X,。為異步電動(dòng)機(jī)定子側(cè)漏抗，X2。'為折算至定子側(cè)的異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子側(cè)漏抗。3、根據(jù)權(quán)利要求l所述的大電機(jī)起動(dòng)對電網(wǎng)影響的分析方法，其特征是對于采取異步起動(dòng)方法全電壓直接起動(dòng)的同步電動(dòng)機(jī)，起動(dòng)時(shí)把勵(lì)磁繞組經(jīng)過io倍于勵(lì)磁回路電阻值的電阻短接，然后按照異歩電動(dòng)機(jī)起動(dòng)的方式起動(dòng)，其等效阻抗Zk不僅包括同步電動(dòng)機(jī)的短路阻抗Zk^，還包括起動(dòng)用短路阻抗10Rf:Zk=10RffZk同,flORffRf+jXd"=llRffjXd"其中Rf為勵(lì)磁回路電阻值，Xd〃為同步電動(dòng)機(jī)的直軸次暫態(tài)電抗。4、根據(jù)權(quán)利要求l所述的大電機(jī)起動(dòng)對電網(wǎng)影響的分析方法，其特征是對于串阻抗起動(dòng)的異步電動(dòng)機(jī)，電機(jī)起動(dòng)時(shí)對電網(wǎng)呈現(xiàn)的等效阻抗Zk為Zk=Zk5t步+Z^R,+R2'+j(X。+X2。')+Z串其中，Zk^為異步電動(dòng)機(jī)的短路阻抗.R!為異步電動(dòng)機(jī)的定子電阻，R2'為折算到定子側(cè)的異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子電阻，X,。為異步電動(dòng)機(jī)定子側(cè)漏抗，X2。'為折算至定子側(cè)的異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子側(cè)漏抗，Z申為串阻抗起動(dòng)方式所串接的阻抗。5、根據(jù)權(quán)利要求l所述的大電機(jī)起動(dòng)對電網(wǎng)影響的分析方法，其特征是對于串阻抗起動(dòng)的同步電動(dòng)機(jī)，起動(dòng)時(shí)把勵(lì)磁繞組經(jīng)過10倍于勵(lì)磁回路電阻值的電阻短接，然后按照異步電動(dòng)機(jī)起動(dòng)的方式起動(dòng)，電機(jī)起動(dòng)時(shí)對電網(wǎng)呈現(xiàn)的等效阻抗Zk為Zk=10RffZk,+Z,'^10R什R什jXd"+Z1R什jXd"+Z串其中Zk雕為同步電動(dòng)機(jī)的短路阻抗，Rf為勵(lì)磁回路電阻值，Xd"為同步電動(dòng)機(jī)的直軸次暫態(tài)電抗，Z申為串阻抗起動(dòng)方式所串接的阻抗。6、根據(jù)權(quán)利要求l所述的大電機(jī)起動(dòng)對電網(wǎng)影響的分析方法，其特征是對于自耦變降壓起動(dòng)的異步電動(dòng)機(jī)，等效阻抗的計(jì)算要考慮自耦變的變比，所選用的電壓基準(zhǔn)值應(yīng)為自耦變壓器低壓側(cè)電壓，設(shè)自耦變的阻抗為Z自,，則Zk計(jì)算如下Zk二Zk異歩+Ziri耦變-尺i+R2'+j'(Xi(j+X2(j')+Z自耦變其中Zk棘為異步電動(dòng)機(jī)的短路阻抗,R,為異步電動(dòng)機(jī)的定子電阻，R2'為折算到定子側(cè)的異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子電阻，X,。為異步電動(dòng)機(jī)定子側(cè)漏抗，X2。'為折算至定子側(cè)的異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子側(cè)漏抗。7、根據(jù)權(quán)利要求l所述的大電機(jī)起動(dòng)對電網(wǎng)影響的分析方法，其特征是對于自耦變降壓起動(dòng)的同步電動(dòng)機(jī)，起動(dòng)時(shí)把勵(lì)磁繞組經(jīng)過IO倍于勵(lì)磁回路電阻值的電阻短接，然后按照異步電動(dòng)機(jī)起動(dòng)的方式起動(dòng)，等效阻抗的計(jì)算要考慮自耦變的變比，所選用的電壓基準(zhǔn)值應(yīng)為自耦變壓器低壓側(cè)電壓，設(shè)自耦變的阻抗為Z自s^，則Zk計(jì)算如下-Zk=10Rf+Zk問歩+Z自糊變=111^+">]}((|''+Z自耦變其中Rf為勵(lì)磁回路電阻值，Zk船為同步電動(dòng)機(jī)的短路阻抗，Xd〃為同步電動(dòng)機(jī)的直軸次暫態(tài)電抗。全文摘要大電機(jī)起動(dòng)對電網(wǎng)影響的分析方法，采用暫態(tài)模擬分析，根據(jù)電機(jī)的不同的起動(dòng)方法，列出起動(dòng)瞬間電機(jī)及起動(dòng)回路對電網(wǎng)呈現(xiàn)的等效電路，具體為采用三相短路故障來模擬電機(jī)起動(dòng)的瞬間，所述等效電路包括電網(wǎng)考察點(diǎn)到電機(jī)運(yùn)行時(shí)接入點(diǎn)的等效阻抗Z₁和電機(jī)及起動(dòng)回路呈現(xiàn)的等效阻抗Z_k，在等效阻抗Z_k后設(shè)置三相短路故障，觀察此時(shí)電網(wǎng)考察點(diǎn)的電壓變化情況，即可得出電機(jī)起動(dòng)瞬間電網(wǎng)考察點(diǎn)的電壓降落情況。本發(fā)明方法從電機(jī)起動(dòng)時(shí)刻的特性出發(fā)分析問題，相對于傳統(tǒng)的計(jì)算方法，本發(fā)明運(yùn)用的是暫態(tài)模擬，涉及整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的暫態(tài)調(diào)節(jié)作用，因而從根本上解決了傳統(tǒng)計(jì)算方法存在的局限性，分析精確度高。文檔編號G01R19/00GK101509940SQ20091003007公開日2009年8月19日申請日期2009年3月31日優(yōu)先權(quán)日2009年3月31日發(fā)明者瑤樂,煜胡申請人:江蘇科能電力工程咨詢有限公司