阅读说明：本技术 一种基于电动机铭牌参数的安全临界电压计算方法 (A kind of safety critical voltage calculation method based on name plate of motor parameter ) 是由 刘朝章 赵金勇 武巍 卢泽光 张波 陈钰 张志强 张小虎 祝成 张兆斌 魏本成 于 2019-08-22 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种基于电动机铭牌参数的安全临界电压计算方法。本发明包括基于铭牌参数计算临界转差率,利用临界转差率下负载转矩计算安全临界电压,考虑负载转矩特性计算安全临界电压三部分。本发明利用铭牌参数进行感应电动机的安全临界电压计算方法简洁明了,无需实验且准确度高。(The safety critical voltage calculation method based on name plate of motor parameter that the invention discloses a kind of.The present invention includes calculating breakdown slip based on nameplate parameter, calculates safety critical voltage using load torque under breakdown slip, considers that load torque characteristic calculates safety critical voltage three parts.The present invention is concise using the safety critical voltage calculation method that nameplate parameter carries out induction conductivity, without experiment and accuracy height.)

一种基于电动机铭牌参数的安全临界电压计算方法

技术领域

本发明属于电力系统领域，涉及一种基于感应电动机铭牌参数的安全临界电压计算的方法。

背景技术

电能质量问题愈发受到关注。电能质量事件中尤其以电压暂降造成的损失最大。电压暂降也成为电力用户最为关心的电能质量问题之一。电压暂降造成电动机退出运行。电动机在电压暂降期间能够承受的暂降程度是重要的参数，利用其能够更好的进行系统保护的配置。传统的理论计算法能够得较好的结论，但是分析用到参数获取困难。仿真法虽然成本低，效果也不错，但是同样存在着仿真建模中相关参数获取困难的问题；利用实验的方法可以很好的检测出感应电动机的电压暂降特性，但是实际生产中进行实验对电机造成一定程度的损害，付出代价也较高，实施困难。由此，能够利用铭牌参数进行感应电动机的安全临界电压计算优势明显。

发明内容

本发明的技术方案是，一种基于感应电动机铭牌参数的安全临界电压计算方法。

一种安全临界电压计算方法，其特征是该方法包括以下步骤：

步骤1基于铭牌参数计算临界转差率

根据所给感应电动机的铭牌找出电动机的额定电压u_n，额定功率P_n，额定转速n_n，极对数p与最大转矩倍数k_m的具体数值。由系统频率f和感应电动机极对数p按如下公式计算同步转速：

n_s＝60f/p

利用同步转速计算额定转差率s_n公式如下：

利用额定转差率计算额定转差率s_m公式如下：

步骤2利用临界转差率下负载转矩计算安全临界电压

根据电动机负载类型及特性，得到其负载转矩T_l(·)，及特定的当转差率为临界转差率s_m时的负载转矩为T_l(s_m)。

利用额定功率，额定转差率，系统频率，感应电动机极对数计算电动机的额定转矩值T_n如下：

利用额定转矩，临界转差率下的负载转矩，最大转矩倍数，按照下式计算电动机的安全临界电压u_crit

步骤3：考虑负载转矩特性计算安全临界电压

恒转矩负载时，负载转矩特性T_l,ConT(s)表达为：

T_l,ConT(s)＝T₀

其中T₀为恒转矩负载的转矩，为一常数；带入步骤2中安全临界电压表达式可得，恒转矩负载临界电压u_crit,ConT计算公式如下：

恒功率负载时，负载转矩特性T_l,ConP(s)表达为：

T_l,ConP(s)＝T₁+P_l/(1-s)

其中T₁为恒功率负载转矩不随转差率变化的常数和P_l为恒功率负载转矩随转差率变化部分的系数；

将上述转矩特性代入步骤2中，安全临界电压表达式可得恒功率负载下的安全临界电压u_crit,ConP计算公式如下：

对于风机、泵类负载，其转矩特性如下：

T_l(s)＝T_a+T_b(1-s)²

其中T_a为风机泵类负载转矩不随转差率变化的常数和T_b为风机泵类负载转矩随转差率变化部分的系数；

风机泵类负载下感应电动机的安全临界电压u_crit,ConF计算公式如下：

具体实施方式

下面结合说明书，对优选实施例作详细说明。应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本发明的范围及其应用。

本发明提供了一种简单，高效，易于计算的基于电动机铭牌参数的电压暂降时安全临界电压的计算方法。以如下感应电动机相关计算过程为例，该方法的具体实现如下：

1、基于铭牌参数计算临界转差率s_m

通过电动机铭牌参数可以得到额定电压u_n＝10.0kV，额定功率P_n＝1400kW，额定转速n_n＝1492r/min，极对数p＝2与最大转矩倍数k_m＝2.38。计算公式如下n_s＝60f/p， 由此计算出临界转差率s_m＝0.0241；

2、不同负载特性下安全临界电压的具体计算

电动机的负载模型如下分为三类：恒转矩负载标幺参数T_l,ConT(s)＝1；恒功率负载标幺参数T_l,ConP(s)＝0.2+0.8/(1-s)；风机、泵类负载标幺参数T_l,ConF(s)＝0.6+0.435(1-s)²；则计算方法如下：

恒转矩负载：

恒功率负载：

风机、泵类负载：

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。