[发明专利]一种10kV大功率电机直接启动对配电网运行电压冲击的测评方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种配电网运行电压冲击的测评方法，具体是指一种10kV大功率电机直接启动对配电网运行电压冲击的测评方法。

背景技术

随着我国工业化规模的扩大，大型交流异步电机的应用越来越普遍。交流异步电机的启动和调速性能不佳，一直是运行人员十分关注的问题。异步电机启动，指从静止状态加速到稳态转速的整个过程。如果在额定电压下直接启动，启动电流很大，转子功率因数很低，启动转矩并不大，一般只有额定转矩的0.7～1.1倍。感应电机启动特性不仅关系到其自身和辅助系统的安全运行，还可能造成较大的电网电压跌落，影响接在同一线路上其他负荷的正常供电。

10kV感应电机直接接入我国中压配电网，其启动时产生的巨大冲击电流对中压配网电压水平和供电质量有十分重要的影响。配网运行中发生了多起因异步电机启动引起电网电压暂降，其他用户纷纷投诉的事例。

电机容量、接入位置和系统强度均会对电机启动特性产生影响。如果能够找到一个简单易算、鲁棒性强，综合考虑上述因素的指标，定量衡量10kV大功率电机直接启动对配电系统电压水平的影响，指导运行部门规范电机接入和启动要求，将为配电网安全运行和规划带来便利。

多大容量电动机可以直接启动，电力管理部门主要对低压电动机做出规定：1）用电单位有独立的变压器，对不经常启动的异步电动机，容量小于变压器容量的30％时，允许直接启动；2）需要频繁启动的，电动机容量应小于变压器容量的20％，才允许直接启动；3）如果动力负荷与照明负荷共用一个电源，允许直接启动的异步电动机容量，应按启动时所引起的电压降不超过5％为原则。

对于中压电机，基本没有成文的接入规范。比较笼统的说法是：经常启动的电动机引起的电网电压变化不大于10%，偶尔启动的电动机引起的电网电压变化不大于15%。这些说法对于规范电机接入和运行要求并无实质性参考价值。

发明内容

本发明的目的是提供一种10kV大功率电机直接启动对配电网运行电压冲击的测评方法，该测评方法综合考虑了电机容量、接入位置和系统强度不同时，10kV电机启动对中压配电网电压水平的影响，能够对评估大功率电机启动冲击进行量化显示。

本发明的上述目的通过如下的技术方案来实现：一种10kV大功率电机直接启动对配电网运行电压冲击的测评方法，该方法包括如下步骤：

（1）获得10kV大功率电机以及配电网中的电机额定容量P_mN、线路总负荷∑P_i、配电线路送端电压E、电动机接入点正常运行时测量电压V_M和线路送端总电流I_B各参数的数值；

（2）通过步骤（1）获得的参数，采用电机启动冲击系数MIF（motor impacting factor），即：电动机额定功率在配电网线路总负荷中所占百分数与10kV电机接入母线的短路容量S_ac的比值，来衡量10kV电机直接启动对配电网运行电压的影响，其中，电机冲击系数MIF计算公式如下：

MIF=P%Sac=PmNΣPi×ZE2×100---(1)]]>

其中，P_mN为电机额定容量（kW），

∑P_i为线路总负荷（kW），

E为配电线路送端电压（kV），

Z为接入点前配电系统等值阻抗（Ω）；

Z可根据运行数据按式（2）估算：