一种大功率异步电动机起动方案

大型电动机起动对电网、电动机和拖动设备的安全影响较大。通常情况下,若全压起动时的起动电流使得母线电压降超过允许值、或者电动机和生产机械不允许直接起动时,需要采取方法改善起动条件。本文通过工程实例介绍一种大功率电动机的起动方法,采用开关变压器软起动和液力耦合器配合使用,同时采用SVG静态无功补偿调节母线电压。     

基于电网容量选择高炉鼓风机软起动的方法

电动机起动时会导致母线电压下降,在不同的电网下不同的起动方式致使母线电压下降的幅度不一样,根据电网容量与电动机容量的比值,选取合适的起动方式,才能不影响同一母线下的其他用电设备。在高炉鼓风机这一特定的应用场景下,从电网对软起动装置的限制条件出发,给出了在不同的电网容量下,如何较经济地选用软起动装置的方法,提高工程项目的技术经济比。     

基于电力电子电抗器的起动补偿一体化装置

针对高压大功率电动机起动电流大、起动过程中功率因数低的问题,提出一种基于电力电子电抗器的软起动无功功率补偿一体化方法,设计了该一体化装置的拓扑结构,研究分析了该一体化装置的工作原理。针对起动过程中无功功率补偿问题,采用无功功率就地补偿方法,减小起动引起的电网降压。为了获得较好的无功功率补偿效果,提出一种实用的基于电网压降允许值的无功功率补偿量工程计算方法,该方法可以准确地计算出无功功率补偿量。最后,以19 000 kW/10kV电动机为对象,通过仿真及实验验证了该一体化装置可以有效减小电动机的起动电流,提高电动机起动过程中的功率因数,减小电动机起动过程中的电网电压降幅。     

自耦磁控软起动过程中无功功率动态补偿策略

针对电动机起动过程中功率因数较低的问题,结合自耦磁控(ATMC)软起动器的工作特点,提出了软起动与无功功率动态补偿一体化方法,研究了软起动过程中无功功率动态补偿方案及实现技术,构建了ATMC软起动与无功功率动态补偿一体化拓扑结构,研究了无功功率补偿量的计算方法及无功补偿量最优投切策略。通过仿真及实验验证了在电动机软起动过程中进行无功功率动态补偿可有效提高软起动过程中的功率因数,降低电网压降,减小电动机起动对电网的影响。     

关于电动机直接起动母线电压计算方法的论证

在工程设计中,异步电动机直接起动经常采用电压波动估算法对母线电压进行计算。本文结合了电动机的内部结构和等效电路,阐述了起动时电动机本身参数的变化和起动特性,进而对起动系统的各部分参数作了分析、说明,推导出母线短路容量和起动回路额定输入容量及母线电压相对值的计算公式。论证过程为电气人员在理论上理解电动机起动设计提供了依据。电动机的起动方式有多种方式[1],直接起动是一种最简单、最经济的起动方式[2],具有起动时间短、转矩大、起动设备简单、操作方便、易于维护、投资省及设备故障率低等优点。工矿企业通常异步电动机数量较多,一般首先     

氧气公司二空压站改造工程2100kW电动机全电压直接起动的分析和计算

本文首先对高压鼠笼型电动机全电压起动的特点及电动机允许全压起动的条件进行了分析,结合武钢氧气公司二空压站改造工程中的电动机起动方式的问题,用电力系统中的短路电流的计算方法,计算电动机起动时供配电系统的母线电压水平,从而用数据证实了武钢氧气公司二空压站两台鼠笼型电动机能够全电压直接起动,为工程降低了投资、节约了成本,对今后设计具有一定的推广价值。     

三相同步电动机起动时间计算

阐述了影响同步电动机起动时间的因素,介绍了三相同步电动机起动时间的计算方法,并运用a n s o f t软件建立起动过程的仿真模型。以一台高压三相同步电动机为例,分别用上述两种方法对起动时间进行计算,并对结果进行了分析。     

电动机起动/自起动时厂用母线电压校核

分析了电动机起动/自起动时,各设备阻抗的计算方法。以300MW机组常见的厂用电接线为例,结合实际运行方式,校核了电动机起动/自起动时厂用母线电压水平。     

电动机起动时电压暂降计算方法的推导

在石油化工电气工程设计中,电动机起动时系统中的电压暂降是选择电动机起动方式和校验起动设备过负荷能力的依据和前提,但相关设计手册中的计算公式有所差别。通过两种方法推导了电动机起动时母线电压相对值的计算公式,以供相关设计人员参考。     

应用综合负荷模型的电容补偿配电网感应电动机起动方法

以目前在国家电网公司推广应用的考虑配电网的综合负荷模型为平台,建立了从系统的角度综合考虑配电网及负荷的电容补偿电动机起动分析系统。分析了电容补偿电动机起动过程中母线电压达最低要求对配电网高压母线短路容量﹑配电网阻抗的要求,以及电动机容量﹑配电网高压母线短路容量﹑配电网阻抗对电容容量的影响,为电容补偿配电网感应电动机起动过程中母线电压满足最低要求的条件以及电容容量的选择提供理论支持。     

大容量电机启动方式对电网的影响

大容量同步电机直接启动时,启动电流很大,会引起电网电压急剧下降。为此,采用自耦变压器降压启动方式启动大型同步电机。建立了含大容量电机的系统潮流计算模型,分析了大容量电机启动方式对110 kV电网和用户变电站供电系统电压的影响。利用动态仿真软件,针对不同系统容量及电机采取不同启动方式进行了电压降落及启动过程的仿真。理论计算与仿真结果表明,大容量同步电机启动时需避开系统小运行方式,验证了自耦变压器降压启动对减小系统压降的可行性。同时,仿真模型可用来确定电机启动时系统的运行方式及降压启动时自耦变压器的抽头。为保证电网电压质量,与直接启动方式相比,大容量电机启动应该采用自耦变压器的降压启动方式,且需选择合适的降压抽头。     

基于故障区域局部迭代的工程实用化新能源短路电流计算

新能源快速发展,正在由辅助电源向主力电源过渡.现有新能源工程短路电流计算存在两大问题.一是用1.2～2倍额定电流表征新能源故障特性,过度简化导致计算精度差,难以满足保护要求;二是现有短路电流整定计算软件不支持迭代,因而无法根据节点电压变化而更新新能源故障电流,体现其压控电流源特性.针对该问题,首先,基于新能源的故障特性精细化解析模型,结合现场故障录波数据,构建满足工程实用计算要求的电压电流映射关系;然后,根据电网故障后节点电压跌落程度和节点之间的连接关系划分故障区域,并在故障区域内依据新能源的工程实用化计算公式进行局部迭代计算来求解网络的节点电压和短路电流,从而避免了全局迭代可能带来的收敛性问题,同时也缩短了计算时间;最后,通过工程计算软件验证了所提方法的计算效果.     

解列后孤岛电网电压失稳机理探讨

电网因故障解列后由于功率缺额孤岛频率一般会下降,而实际电网事故中存在解列后功率缺额情况下孤岛电压失稳且伴随频率上升的现象。利用负荷功率与基本电气量的关系探究网络视在功率传输极限,并从理论上分析电压稳定的静态运行点。通过仿真算例从孤岛网络、负荷电压-功率特性两方面对解列后孤岛电网电压失稳机理进行研究,分析指出解列后负荷视在功率接近网络的视在功率传输极限时,网络极限会制约负荷功率的增长。进一步从各时间断面的视在功率传输极限的角度出发,分析网络极限与马达负荷的制约机理,指出短路故障后马达吸收无功是造成孤岛电压失稳的重要诱因,从而揭示电压失稳后低负荷电磁功率是孤岛低压高频的本质。研究成果可为孤岛电网运行方式安排以及集中切负荷、低压减载措施提供参考。     

黑启动柴油发电机组启动电压分析及容量的选择

通过公式计算分析了柴油发电机组空载启动时电动机所引起的发电机出口电压降比有载启动时严重的原因 ,明确了黑启动时最大电动机投入时只需进行空载电压降计算即可。通过对启动电动机启动功率的分析 ,提出以柴油机的制动功率必须大于负荷的峰值功率作为条件来校验其容量。     

电网严重故障下的电压稳定应对措施分析

台风、雷电和冰灾等自然灾害现象难预测、不受控。这些灾变天气不仅严重影响人们的生产生活,而且也给电网运行带来危害,因此越来越受重视。2019年8月9日英国发生的雷击引发停电事件,再次给国内外电网运行安全敲响了警钟。首先分析了英国8.9大停电事件发展过程,揭示雷击引起的系统电压下降、频率下跌的连锁反应情况。接着研究了含风电的电力系统电压稳定性及无功补偿容量计算方法,并以某典型地区电网为例,对严重故障下的电网稳定性进行仿真分析。提出防止系统电压失稳的应对措施,最后给出提高电网运行安全稳定性的相关措施建议。     

柔性直流输电系统损耗计算方法及其实测分析

开展针对基于模块化多电平换流器的高压直流（modular multilevel converter based high voltage direct current,MMC-HVDC）输电系统的损耗研究,对高压直流输电系统的设计与优化具有重要意义。提出一种基于模块化多电平换流器的高压直流输电系统损耗计算的实用方法。首先,根据MMC-HVDC输电系统的拓扑结构和器件参数建立MMC-HVDC输电系统及其各个器件的损耗计算模型,并通过仿真计算精确求解MMC-HVDC输电系统及其器件不同运行工况的损耗系列数据;然后再利用数据拟合的方法得到便于工程应用的损耗计算公式;最后,针对厦门柔性直流输电系统工程,采用本文方法求得损耗计算公式,并与实测结果进行了对比分析。分析表明,利用该损耗拟合公式计算和评估MMC-HVDC输电系统的损耗可满足工程精度要求。     

Simulation Analysis of Microgrid Voltage Stability with Multi-induction Motor Loads

This paper studies the voltage stability problem in microgrid with multi-induction motor (MIM) loads. Firstly, the dynamic coupling relationship between grid voltage and each motor load slip in microgrid with MIM loads is deduced based on the power balance theory of power system. Then, a multi-source and master slave control based microgrid model is built, where Matlab/Simulink software is used to analyze microgrid voltage stability under circumstances of MIMs superimposed starting and microgrid fault. Through simulation calculation and analysis, the measures to improve the voltage stability of microgrid with MIM loads are proposed. According to the simulation results, the interaction between MIM loads has great influence on microgrid voltage stability. In addition, the critical cleaning time (CCT) of series connected master slave control based microgrid is affected by the distance between three phase short circuit fault location and the induction motor load location, as well as the distance between fault location and main control unit. The microgrid voltage stability can be effectively improved by applying methods of superimposed starting strategy and fast motor cutting strategy. The conclusion provides a reference for voltage stability research and control of the microgrid with MIM loads.     

基于戴维宁等值的电压暂降模拟方法

针对传统的电压暂降模拟方法,在正常和各种故障条件下仅模拟电网的电压特性,不考虑电网的阻抗特性,使得借助于传统电压暂降模拟方法作用于负载上的电压响应与实际电网不相同。因此,文章提出基于戴维宁等值的电压暂降模拟方法。文章提出采用基于阻抗切换方式辨识电网电压暂降时的戴维宁等值参数,该方法可对暂降前后的电压进行精确辨识。文章亦提出采用H桥级联型-逆变器作为电压暂降模拟装置,为使其能灵活可靠模拟实际电网电压暂降外特性,文中提出适用于H桥级联型逆变器的虚拟阻抗控制策略,其能通过参考电压、虚拟阻抗的设置实现所需的电压暂降戴维宁等值外特性的模拟。最后,通过仿真验证了所提电压暂降戴维宁等值参数辨识方法、电压暂降模拟装置控制策略的有效性及可行性。     

静止无功发生器集中式与分布式安装应用效果仿真研究

概述了集中与分散配置策略下考虑暂态电压安全的静止无功发生器（staticvar generator,SVG）安装地点选择和容量优化方法。选取某500kV变电站片区电网为仿真对象,采用电力系统计算分析软件包BPA（Bonneville Power Administration）搭建系统仿真平台,通过模拟片区电网的稳态、暂态仿真运行,对比分析其运行效果。结果表明,在子站低压侧分散安装小容量SVG比在母站低压侧集中安装大容量SVG更利于维持稳态电压质量和加快暂态电压恢复。     

两级电磁环网的系统阻抗实用计算方法

研究了两级电磁环网中变电站母线短路电流与系统阻抗的关系,提出一种实用计算方法,利用短路电流数据计算变电站的系统阻抗和联系阻抗。该方法无需利用软件进行电网建模仿真,即可计算得到系统阻抗和联系阻抗。研究结果表明,该计算方法快速有效,简洁实用,对解决实际工程设计问题有较好的效果。