黑启动过程中启动厂用负荷的仿真和试验研究

　　O引言

　　黑启动是指电力系统在系统全停的情况下，利用系统内具有自启动能力的机组或系统外电源逐步恢复系统正常运行的过程〔’〕。启动被启动电厂的厂用负荷、进而启动被启动机组是黑启动过程中至关重要的环节之一，也决定了黑启动最终的成败。因此，需要计算分析被启动电厂厂用负荷的启动电压是否满足机组启动的要求，以此来校核黑启动方案的可行性。

　　1.研究对象及相关参数

　　为便于与试验结果比对，本文选择了天津电网黑启动试验的路径:滨海电厂#1发电机、滨海电厂#1变压器‘葛潮一线‘军葛线~军粮城电厂井1变压器~军粮城电厂#1高厂变‘军粮城电厂老厂#1给水泵~军粮城电厂#1发电机。本文研究在滨电#IG自启动、为线路和军电主变充电成功后，启动军电最大厂用负荷—给水泵的启动电压，使其不低于70%额定电压，保证给水泵自启动[2]。滨海电厂#l发电机容量为38000kW，额定电压10.skV。滨海电厂#1变压器额定电压比为121士2X2.5%八0.skV。滨海电厂到军粮城电厂线路为截面15omm，和24ommZ的架空线，长度分别为22.4oZkm和7.534km。军粮城电厂#1变压器额定电压比为121士2x2.5%/38.5士2x2.5%/10.skV。军粮城电厂#l高厂变额定电压比10.5士4X2.5%/3.3kV。军粮城电厂最大厂用负荷为军电老厂#1给水泵，其额定容量2000kw，额定电压3kV，功率因数0.84，起动电流提7.0倍额定电流。

　　2仿真计算与结果分析

　　2.1使用AT卜EMTP程序仿真

　　利用ATP一EMTP程序模拟投人给水泵，校核给水泵启动电压。仿真模型如图l所示。

　　其中，滨海#IG采用无控制的同步发电机模型，运行电压为95%U、;滨海#IT变比为121/10.5;线路150和线路240采用集中参数模型;军厂#IT变比为121/38.5/10.5;军厂#IGT变比为10.5/3.3;给水泵采用7倍额定电流下的恒电抗模型。在不同的合闸相位角投给水泵，军粮城电厂#l高厂变3kV侧电压最大值见表1。

　　电压在合闸瞬间标么值为:0.80p.u.，合闸2.25后为0.74p.u.，均不低于70%额定电压。给水泵投人时的3kV母线电压波形如图2所示。

　　2.2使用对称分法计算

　　计算所用基准值如表2所示。

　　给水泵启动容量标么值为1.75;若母线带ZO0okw功率因数为。.8的负载，则负载容量标么值为0.25。可由如下公式计算给水泵启动母线电压:

　　将厂用母线电压调整为1.05UN时，空载启动母线电压为0.760。，带负载启动母线电压为0.7311。由以上计算可以看出，在将厂用母线电压调整为1.05UN时，无论是母线空载还是母线带ZO0okW负载启动给水泵，母线电压都不会低于70%额定电压，给水泵可以正常启动。